压磁式力传感器

     当铁磁材料在受到外力拉、压作用而在内部产生应力时，其导磁率会随应力的大小和方向而变化：受拉力时，沿力作用方向的导磁率增大，而在垂直于作用力的方向上导磁率略有减小；受压力作用时则导磁率的变化正好相反。这种物理现象就是铁磁材料的压磁效应。这种效应可用于力的测量。

      压磁式力传感器一般由压磁元件、传力机构组成，如图3-27(a)所示。其中主要部分是压磁元件，它由其上开孔的铁磁材料薄片叠成。压磁元件上冲有四个对称分布的孔，孔1和2之间绕有激磁绕组W12(初级绕组)，孔3和4间绕有测量绕组W34(次级绕组)，如图3-27(b)所示。当激磁绕组W12通有交变电流时，铁磁体中就产生一定大小的磁场。若无外力作用，则磁力线相对于测量绕组平面对称分布，合成磁场强度H平行于测量绕组W34的平面，磁力线不与测量绕组W34交链，故绕组W34不产生感应电势，如图3-27(c)所示。当有压缩力F作用于压磁元件上时，磁力线的分布图发生变形，不再对称于测量绕组W34的平面(如图3-27(b)所示)，合成磁场强度H不再与测量绕组平面平行，因而就有部分磁力线与测量绕组W34相交链，而在其上感应出电势。作用力愈大，交链的磁通愈多，感应电势愈大。

                                                     图3-27 压磁式传感器

      压磁式力传感器的输出电势比较大，通常不必再放大，只要经过滤波整流后就可直接输出，但要求有一个稳定的激磁电源。压磁式力传感器可测量很大的力，抗过载能力强，能在恶劣条件下工作。但频率响应不高（1～10kHz），测量一般在1％左右，也有更高的新型结构的压磁式力传感器。常用于冶金、矿山等重工业部门作为测力或称重传感器，例如在轧钢机上用来测量大的力以及用在吊车秤中。