Магнитоупругие датчики. 
Автоматизация управления технологическими процессами бурения нефтегазовых скважин

Принцип работы магнитоупругих датчиков можно условно представить в виде цепи преобразований (изменяется магнитная проницаемость р магнитопровода датчика):

где F — сила сжатия; р — магнитная проницаемость; U — напряжение (остальные обозначения см. выше).

При использовании магнитоупругих датчиков измеряемая величина (давление, крутящий момент, сила F) преобразуется в пропорциональную измеряемой величине силу F, приложенную к магнитопроводу датчика, и под действием этой силы изменяется магнитная проницаемость // магнитопровода.

На рис. 2.30 приведены схемы включения магнитоупругих датчиков. На схеме а в датчике катушки попарно выполнены идентичными. Усилие F прикладывается к магнитопроводу одной пары катушек, изменяя его магнитную проницаемость. Вторичные измерительные обмотки W"| и W"₂ соединены последовательно и встречно, поэтому при F= 0 /У, = U" — U"₂ = 0. При приложении усилия F напряжение U_B перераспределяется (в силу изменения комплексного сопротивления Z катушки, к магнитопроводу которой прикладывается сила F) между первичными обмотками, соответственно, изменяются и напряжения на вторичных измерительных обмотках, разность этих напряжений и есть (У_д, пропорциональное усилию F, т. е. и измеряемой величине.

Рис. 2.SO. Схемы включения магнитоупругих датчиков

В датчике по схеме б при F= 0 нет потокосцепления между обмоткой возбуждения W_B и измерительной W", и С/_Д = 0. При приложении усилия F магнитное поле деформируется, при этом пересекает витки измерительной обмотки, напряжение в которой [/_д будет пропорционально усилию F.

Датчик по схеме в предназначен для бесконтактного контроля передаваемого валом крутящего момента — U_a=f (М_кр), включает ряд обмоток возбуждения W_t-W₃ и измерительных fV₄-fV₆, соединенных последовательно и согласно. Вал является частью магнитопровода, изготовлен из специальной стали. При М_кр= 0 нет потокосцепления между обмотками возбуждения и измерительными. При передаче крутящего момента магнитное поле деформируется, пересекая витки измерительных обмоток, и сигнал датчика С/_д будет пропорционален передаваемому крутящему моменту.