Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Бирюков С.В., Чередов А.И. Методы и средства измерений.DOC
Скачиваний:
195
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
4.09 Mб
Скачать

8.3.2. Характеристики и области применения

Основной характеристикой магнитоупругого преобразователя является чувствительность, которая определяется магнитоупругой чувствительностью Sматериала преобразователя. Относительная магнитоупругая чувствительность материала представляет собой отношение относительного изменения магнитной проницаемости=/ на единицу механического напряжения 

S =/. (8.13)

Магнитоупругий эффект проявляется в таких материалах, как пермалой, электротехническая сталь, сплавы железо-никель, ферриты и др. Изменение магнитной проницаемости / для различных материалов составляет (0,5 – 3) % при изменении  на 1 МПа [10].

Чувствительный элемент преобразователей может выполняться как из сплошного материала, так и набранным из листов. В преобразователях, работающих на сжатие, магнитопровод обычно выполняется из сплошного материала. В преобразователях, работающих на растяжение, стабильнее работает магнитопровод, набранный из листов.

Данные ИП применяются для измерения крутящих моментов, больших сил и давлений. Диапазон измерения силы достигает 10 МН [18],давления до десятков МПа. Магнитоупругие преобразователи позволяют измерять как статичес-ские, так и динамические величины.

8.3.3. Погрешности магнитоупругих ип

К погрешностям магнитоупругих ИП относятся:

1. Погрешность, обусловленная магнитоупругим гистерезисом,т. е. несовпадением функций преобразования при увеличении и уменьшении нагрузки ИП. При статических нагрузках гистерезис больше, чем при динамических. Эта погрешность обычно превышает остальные составляющие погрешности и может составлять единицы процентов. Уменьшение погрешности достигается путем тренировки преобразователя. Эта погрешность также уменьшается при выполнении чувствительного элемента монолитным из материала с высоким пределом упругости. Магнитоупругий гистерезис уменьшается с течением времени и увеличении напряженности магнитного поля. Погрешность из-за гистерезиса может быть уменьшена до десятых долей процента (до 0,3 %).

2. Погрешность линейности. Для уменьшения этой погрешности приложением дополнительной силы в материале создается предварительное напряженное состояние. Нелинейность характеристики преобразование уменьшается при соответствующем выборе материала чувствительного элемента преобразователя и взаимной коррекцией нелинейностей цепочки преобразования. Погрешность линейности может быть уменьшена до 1–2 %[10].

3. Погрешность, обусловленная колебаниями напряжения питания.При изменении напряжения питания изменяется начальное значение магнитной проницаемостии магнитоупругая чувствительность. Для уменьшения этой погрешности необходимо работать в полях, соответствующих максимальной магнитной проницаемости. Погрешность может быть уменьшена до 0,3–0,4 % на 1 % изменения напряжения питания.

4. Температурная погрешность. При изменении температуры изменяется сопротивление обмоток и магнитная проницаемость. Температурная погрешность составляет 0,5–1%. Для уменьшения погрешности используются дифференциальные и магнитоанизотропные ИП.

5. Погрешность, обусловленная старением материаламагнитоупругого ИП. Старение приводит к изменению магнитной проницаемости и магнитоупругой чувствительности. Для уменьшения данной погрешности используют естественное или искусственное старение, а также примененяют дифференциальные ИП. Погрешность старения можно уменьшить до 0,5 %.