13. Магнитомодуляционные преобразователи.

Магнитомодуляционным называется преобразователь, действие которого основано на изменении магнитного состояния ферромагнитного материала при одновременном намагничивании в постоянных и переменных полях. Модуляция магнитным потоком возможна за счет нелинейных свойств магнитной цепи.

В измерительной технике ММП применяются для измерения напряженности магнитного поля (феррозонды), для преобразования постоянного тока в переменный с уменьшением абсолютного значения тока (измерительные трансформаторы постоянного тока), для преобразования постоянного тока в переменный с увеличением абсолютного значения тока (магнитные усилители), для измерения перемещения объекта, с которым связывается подвижная часть преобразователя, несущая постоянный магнит (магнитомодуляционные перемещения).

На рисунке представлена упрощенно в виде ломаной линии 1 основная кривая намагничивания ферромагнитного материала. Там же показана кривая 2 магнитной проницаемости и кривая 3 магнитной проницаемости .

На этом же рисунке даны кривые 4, 5, 6 напряженностей переменного магнитного поля , наложенного на постоянное магнитное поле с напряженностью , при этом напряженность переменного поля может быть много меньше напряженности постоянного поля (кривая 4), сравнима с ней по значению (кривая 5) или больше ее (кривая 6), а напряженность постоянного магнитного поля может быть как меньше, так и больше напряженности насыщения .

Для магнитной цепи ММП характерны 3 режима работы:

а)

б)

в)

В первом режиме, показанном на рисунке а), магнитное сопротивление переменному потоку зависит от величины и при может быть определено дифференциальной магнитной проницаемостью . При сравнимых величинах и для анализа работы магнитной цепи используются характеристики двойного намагничивания .

Во втором режиме модулирующим является постоянное поле. Сердечник находится в режиме насыщения и выходит из него в те полупериоды переменного напряжения, когда напряженность направлена навстречу и достигает такого значения, что результирующая напряженность оказывается меньше напряженности насыщения.

В третьем режиме модулирующим является переменное поле. Для постоянного магнитного поля сердечник работает в ключевом режиме, включаясь дважды за каждый период.

14. Магнитомодуляционные преобразователи перемещения.

Принцип действия преобразователя показан на рисунке:

Между двумя сердечниками 1 и 2 из листовой стали расположен постоянный магнит 3. Поток, создаваемый магнитом, замыкается через сердечники. При симметричном положении магнита потоки через сердечники равны и следовательно в каждом из сердечников действуют одинаковые индукции постоянного подмагничивания, равные

- поток магнита.

- коэффициент рассеяния.

-площадь сечения сердечника.

На сердечник 1 намотано обмотка с числом витков W, а сердечник 2 служит магнитным шунтом. Обмотка через резистор R_н подключена к источнику переменного тока 50 Гц . При перемещении магнита влево индукция в сердечнике 1 увеличивается и магнитная проницаемость материала падает.

Магнитное сопротивление переменному потоку возрастает. Индуктивность обмотки падает. Ток и падение напряжения на резисторе R_н увеличивается. Таким образом, входной величиной преобразователя является перемещение магнита, а выходной – падение напряжения на резисторе R_н, то есть чем больше х, тем больше U_Rн.