[科普中國]-拾磁繞組

磁通響應型磁頭的組成部分,如概述圖所示,磁通響應型磁頭由鐵心上兩個產(chǎn)生磁通方向相反的勵磁繞組和兩個串聯(lián)的拾磁繞組組成。將高頻勵磁電流通入勵磁繞組時,在磁頭上產(chǎn)生磁通Φ1。當磁頭靠近磁尺時,磁尺上的磁信號產(chǎn)生的磁通進入磁頭鐵心,并被高頻勵磁電流產(chǎn)生的磁通Φ1所調(diào)制,于是在拾磁線圈中感應電壓U1,其大小與磁尺磁化信號的節(jié)距、磁頭相對磁尺的位移、勵磁電流的角頻率有關(guān),通過拾磁線圈中感應電壓的變化,可以轉(zhuǎn)化出磁通響應型磁頭的位移。1

相關(guān)概念——磁通響應型磁頭一種磁電轉(zhuǎn)換器,用來把磁尺上的磁化信號檢測出來變成電信號送給測量路,其輸出信號的幅值與磁頭和磁尺間的相對運動速度大小無關(guān),故可在低速甚至靜止的情況下工作。如概述圖所示,磁通響應型磁頭有兩組繞組,一組為勵磁繞組,另一組為拾磁繞組,鐵心結(jié)構(gòu)也與動態(tài)磁頭不同,是在動態(tài)磁頭的磁路上增加了一段可飽和鐵心,可飽和鐵心是一段截面積很小的軟磁材料,可飽和鐵心上繞有勵磁繞組。

靜態(tài)磁頭的工作原理和輸出信號波形如右圖所示,工作時先在勵磁繞組中通入適當強度的高頻正弦電流。當勵磁電流的幅值小于某一額定值時,可飽和鐵心部分磁路尚未飽和,磁路導通,磁尺在磁頭氣隙處的漏磁通可在磁頭鐵心中通過。而當勵磁流的幅值達到或超過某一額定值時,勵磁繞組產(chǎn)生的磁場使飽和鐵心飽和,磁路的磁阻增大,使磁路近似于開路,磁尺上的漏磁通不能通過磁頭鐵心。在這里,可飽和鐵心起”磁路開關(guān)“的作用,并隨勵磁電流的變化而控制磁路的通斷,使磁頭鐵心中的磁通產(chǎn)生周期性變化,這樣拾磁繞組上便感應出周期變化的電動勢。由于勵磁電流在正負半周內(nèi)各出現(xiàn)一次使可飽和鐵心飽和的情況,即每半個周期磁路就通斷一次,因此,在勵磁流信號的每一個周期內(nèi),磁頭拾磁繞組內(nèi)產(chǎn)生的感應電動勢將變化兩個周期,感應電動勢的頻率為勵磁電流頻率的兩倍,感應電動勢的幅值僅與磁尺的進入磁頭的磁通多少有關(guān),而與磁頭與磁尺間的相對運動速度的大小無關(guān)。當磁頭與磁尺有相對運動時,輸出信號的波形如上圖所示。2

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

黎明 - 副教授 - 西南大學