李学胜，魏韶辉，孙颖奇，卢欣春

[南瑞集团（国网电力科学研究院）有限公司，江苏省南京市 210003]

0 引言

位移测量是目前最基本的监测量，已经渗入到各行各业。通过位移监测可以为工程安全预警、水库水坝液位预警、污水处理等提供可靠的依据，进而减少经济损失、人员伤亡和不必要的资源浪费。随着我国位移监测技术的发展，各行各业对位移传感器的测量要求越来越高，不仅要求其测量精度高、使用寿命长、稳定性好，而且要求其测量范围大，环境适应性强。目前，常用的位移传感器有电阻式、电容式、电感式、光栅式、超声波、雷达式等[1]。

本文设计的位移传感器是基于磁致伸缩效应的磁致伸缩位移传感器，可以实现非接触、绝对式测量，具有测量精度高、量程大等特点，由于磁铁和传感器可以实现无接触测量，因此传感器可应用于易燃、易爆、易挥发、有腐蚀等恶劣的环境下，此外，传感器能承受高温高压和高振荡的环境。因此，目前已被广泛应用于冶金、化工、环保、制药等民用领域以及舰船、飞机、导弹等军事领域[2-3]。

1 传感器的工作原理

磁致伸缩位移传感器是在法拉第电磁感应定律、铁磁体磁致伸缩效应、超声波传输原理等基础上，配合现代电子技术和半导体工艺研制的高精度位移测量装置，其工作原理如图1所示。当传感器工作时，脉冲发生器将一个问询脉冲加载到波导丝上，该脉冲会以电磁波速沿波导丝向前传播，由电磁场理论可得，在问询脉冲的影响下，波导丝周围会产生一个垂直于波导丝的环向磁场。……