[实用新型]一种磁弹性传感器

说明书

本实用新型涉及一种秤重测力的磁弹性传感器，可应用于各种秤重测力装置，尤其适用于50公斤级以下的小秤量称重装置。

问世于本世纪五十年代的传统的磁性秤重测力传感器，如瑞典Asea公司Orver Dahle首先发明的磁弹性传感器就是采用冷轧电工钢片叠成铁芯，利用铁芯上的四个小孔绕制线圈。传统的磁弹性传感器线匝数变化范围受到限制，铁芯磁变化量较小，当秤重趋小时，因信号变化量较小，而又难以放大（倘放大倍数增大则降低信噪比），灵敏度低，只能用于吨级至万吨级秤量称量，所以未能用于小于50公斤级以下的小秤量重装置。现有的小秤量秤重测力传感器多为应变片式，但其不能在恶劣的环境条件下使用，此外，制造工艺复杂，生产成本高昂。

本实用新型的目的是提供一种结构新颖的高灵敏度的磁弹性秤重测力传感器，尤其适用于50公斤级以下的小秤重秤量装置，而且易于制造，成本较低。

本实用新型是这样实现的：图1是结构示意图。本实用新型由扁长型状的田字型铁芯1和左激磁线圈2、右激磁线图3、上测量线圈4、下测量线圈5组成。田字形铁芯1采用合金薄板冲压成形，并经退火处理后叠合制成，一般采用叠粘方法，叠合厚度随秤量等级作相应变化，秤重等级大则铁芯叠厚度相应增加，田字形铁芯1形状参见图1，其一端设有若干个固定孔6，可利用其将本实用新型固定于秤重装置的支架上，另一端设有若干个挂重孔7，供秤重时悬挂待秤的重物。图1示意的固定孔6和挂重孔7各为两个。田字形铁芯1冲压有田字形分布的四个矩形孔，如图所示，将四个矩形孔分隔开的十字芯各部分分别称为上臂8、左中臂9、右中臂10、下臂11、上柱12、下柱13。左激磁线圈2绕在左侧两矩形孔之间的右中臂9上，左激磁线圈3绕在右侧两矩形孔之间的右中臂9上，左、右激磁线圈2、3的匝数相等或相近。上测量线圈4绕在上侧两矩形孔之间的上柱12上，下测量线圈绕在下侧两矩形孔之间的下柱13上，上、下测量线圈4、5的匝数相等或基本相等。左、右激磁线圈2、3绕向相同时反串连接，绕向相反时顺串连接；同样，上、下测量线圈4、5绕向相同时反串过接，绕向相反时顺串连接。

本实用新型是这样工作的：利用固定孔1固定本实用新型使之成为悬臂梁。向左、右激磁线圈2、3供电。在挂重孔7上悬挂或对悬臂端压载秤重物体后本实用新型承载，上臂8上产生拉应力，下臂11上产生压应力，因此上臂8、下臂11产生不同的磁弹性效应和磁导变化，使绕在上柱12、下柱13上的上测量线圈4、下测量线圈5分别产生不同的感应电势并叠加互补，籍以获得线性误差极小的高灵敏信号。该信号具有足够的灵敏度和强度，在选择适当的铁芯材质、厚度和其他规格条件下，可以实现50公斤级以下的秤重测力传感。

本实用新型与传统的磁弹性传感器和应变片式传感器相比，采用了田字形铁芯新颖结构和双激磁线圈、双测量线圈，具有灵敏度高的特点，可应用于各种秤重测力装置，尤其适用于传统磁弹性传感器所难以应用的小于50公斤级以下秤量秤重装置。与应变片式小秤量传感器相比较，制造工艺较简单，制造成本也较低，可以在恶劣环境中使用。

本实用新型用实施例之一如下：

1.秤重等级：50公斤

2.秤重精度：≤0.1％

3.田字形铁芯1：

材料：0.1毫米1T50合金薄板

厚度：5毫米

尺寸：68×23×5（立方毫米）

上臂8、下臂10截面：2×5×（R＝0.9）＝9（平方毫米）

中臂9截面：5×5×（R＝0.9）＝22.5（平方毫米）

上柱11、下柱12截面：5×5×（R＝0.9）＝22.5（平方毫米）

4.左、右激磁线圈2、3：

匝数都为170；绕向相同，反串连接。

5.上、下测量线圈4、5：

匝数都为90；绕向相同，反串连接。