techspirit.ru

Главное

Расчёт датчика обратной связи

Магнитожидкостный датчик угла предназначен для измерения пространственных углов относительно линии горизонта. В качестве чувствительного элемента в датчике используется постоянный магнит, взвешенный в магнитной жидкости.

Постоянный магнит - изделие различной формы из магнитотвердого материала с высокой остаточной магнитной индукцией, сохраняющий состояние намагниченности в течение длительного времени. Постоянный магнит применяется в качестве автономных источников магнитного поля.

Свойства магнита определяются характеристиками размагничивающего участка петли магнитного гистерезиса материала магнита: чем выше остаточная индукция Вr и коэрцитивная сила Нс, тем выше намагниченность и стабильность магнита.

Вr - остаточная индукция; Нс - коэрцитивная сила

Рисунок 3 - Семейство петель магнитного гистерезиса (внешняя петля соответствует состоянию насыщения)

Для производства постоянных магнитов обычно используются следующие материалы: бариевые и стронциевые магнитотвердые ферриты, магниты NdFeB (неодим-железо-бор), редкоземельные магниты SmCo (самарий-кобальт), магниты ALNICO.

В таблице 1 представлены характеристики магнитных материалов.

Таблица 1 - Основные характеристики магнитных материалов

Материал	(ВН)max, МГс*Э	Вr, Гс	Нс, Э	Цена, $ за 1 кг на российском рынке	Цена, $ на единицу (ВН)max
Гибкие магнитные материалы	1,6	1725	1325	5ч10	3,1ч6,2
Керамика (феррит)	3	4000	2400	1ч2,5	0,3ч0,85
ALNICO	9	13500	1400	44,1	4,3
SmCo	20	10500	9200	250ч500	12,5
NdFeB	50	14200	12500	70ч150	1,4ч3,7

Согласно таблице 1 для системы автоматического управления челюстью робота выбирается постоянный магнит ALNICO, удовлетворяющий по своим характеристикам всем заданным параметрам системы.

Магниты ALNICO изготавливаются методом порошковой металлургии из композиционного сплава SmCo5/Sm2Co17 и характеризуются высокими магнитными свойствами, отличной коррозионной устойчивостью и хорошей стабильностью параметров при температурах до 3500С, что обеспечивает им преимущества на высоких температурах перед магнитами NdFeB.

r - радиус, В-индуктивность, l - длина магнита, d - расстояние от поверхности магнита

Рисунок 4 - Цилиндрический магнит

Расчет магнитной индукции аксиально-намагниченных цилиндрических магнитов с радиусом (r) и длиной (l), в точке расположенной на расстоянии (d) от поверхности, вдоль оси производится по формуле:

где r = 17 мм,

d=10 мм,

l=55 мм.

Другие статьи по теме

Генератор линейно-изменяющихся напряжений
Генераторы синусоидального напряжения отличаются тем, что у них цепь обратной связи имеет резонансные свойства. Поэтому условия возникновения колебаний выполняются только на одной частот ...

Графен в электронике сегодня и завтра
Графен был экспериментально обнаружен в 2004 г. двумя английскими учеными российского происхождения - Андреем Геймом и Константином Новосёловым, за что они вскоре получили Нобелевскую п ...

Исследование рабочих характеристик гидроакустической станции
В настоящее время активно развивается использование подводных лодок для проведения туристических круизов. За 10 лет построено несколько сотен туристических подводных лодок (ТПЛ). Водоизм ...