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
Диспетчерский контроль движения поездов
Диспетчерский контроль движения поездов позволяет диспетчеру видеть на
световом табло участка в каждый момент времени местонахождение всех поездов и
состояние входных, выходных светофоро ...
Исследование параметров оптоволоконного тракта
За
последние годы достигнут значительный прогресс в создании новых перспективных
средств связи, повышающих качество и эффективность передачи информации
различного вида, расширяющих услу ...
GMSK-модулятор
В среде MATLAB собрали схему MSK модулятора, установили заданные
параметры элементов схемы.
Рисунок1-спектр сигнала на выходе схемы
Затем со всех осциллогр ...