压磁传感器

压磁式传感器的工作原理图解

压磁式(又称磁弹式) 传感器是一种力－电转换传感器。其基本原理是利用某

些铁磁材料的压磁效应。

1. 压磁效应

压磁效应

铁磁材料在晶格形成过程中形成了磁畴，各个磁畴的磁化强度矢量是随机的。在没有外磁场作用时，各个磁畴互相均衡，材料总的磁场强度为零。当有外磁场作用时，磁畴的磁化强度矢量向外磁场方向转动，材料呈现磁化。当外磁场很强时，各个磁畴的磁场强度矢量都转向与外磁场平行，这时材料呈现饱和现象。

在磁化过程中，各磁畴间的界限发生移动，因而产生机械变形，这种现象称

为磁致伸缩效应。

铁磁材料在外力作用下，内部发生变形，使各磁畴之间的界限发生移动，使磁畴磁化强度矢量转动，从而也使材料的磁化强度发生相应的变化。这种应力使

铁磁材料的磁性质发生变化的现象称为压磁效应。

铁磁材料的压磁效应的具体内容

材料受到压力时，在作用力方向磁导率减小，而在作用力垂直方向磁导率略有增

大；作用力是拉力时，其效果相反。

作用力取消后，磁导率复原。

铁磁材料的压磁效应还与外磁场有关。为了使磁感应强度与应力之间有

单值的函数关系，必须使外磁场强度的数值一定。

2. 压磁式传感器工作原理

3. 压磁元件

压磁式传感器的核心是压磁元件，它实际上是一个力-电转换元件。压磁元

件常用的材料有硅钢片、坡莫合金和一些铁氧体。

最常用的材料是硅钢片。为了减小涡流损耗，压磁元件的铁心大都采用薄片

的铁磁材料叠合而成。

4. 压磁传感器的应用

压磁式传感器具有输出功率大、抗干扰能力强、过载性能好、结构和电路简单、能在恶劣环境下工作、寿命长等一系列优点。目前，这种传感器已成功地用在冶金、矿山、造纸、印刷、运输等各个工业部门。例如用来测量轧钢的轧制力、钢带的张力、纸张的张力，吊车提物的自动测量、配料的称量、金属切削过

程的切削力以及电梯安全保护等。