POSITAL

Incorrect email or password. Please try again.

ЭФФЕКТ ВИГАНДА

Датчики Виганда

Эффект Виганда — физическое явление, открытое в 1970-х гг. Джоном Вигандом. Виганд обнаружил, что если специальным образом подготовленный ферромагнитный сплав (проволоку Виганда) подвергать воздействию внешнего реверсивного магнитного поля, он будет сохранять полярность до определенного момента, а затем внезапно «переключится» на противоположную полярность. Данная смена магнитной полярности происходит за считанные микросекунды. Такая внезапная перемена полярности способна сгенерировать импульс тока в медной обмотке, располагаемой вблизи проволоки Виганда. Данное событие принято называть эффектом Виганда.

Сила и продолжительность генерируемого импульса не зависит от частоты, с которой меняется внешнее магнитное поле. Это свойство эффекта Виганда делает его интересным для инженеров: простые динамо-машины преобразуют вращательное движение в электрическую энергию, но их выходная мощность зависит от скорости вращения, и когда вал динамо-машины вращается очень медленно, сила тока слишком мала, чтобы её можно было использовать. Однако в системе с проволокой Виганда количество электрической энергии, генерируемое каждым «переключением» магнитного поля, остается постоянным, и тем не менее, быстро или медленно, магнитное поле меняется. В датчиках угла поворота компании POSITAL эта инверсия генерируется вращением магнита.

Принцип действия

magnetisation_wiegand_wire

A. В начале цикла магнитная полярность оболочки и сердцевины одинакова.

B. Когда на проволоку воздействует умеренное внешнее поле в обратном направлении, внешний слой проволоки защищает сердцевину, и вся проволока сохраняет исходную магнитную полярность. Однако, когда сила внешнего поля достигает критического порога, влияние этого экранирующего эффекта нивелируется, и полярность сердцевины проволоки внезапно меняется на противоположную. Это внезапное изменение полярности создает импульс тока в обмотке, окружающей проволоку.

C. Сочетание усиленного внешнего поля и обратной полярности сердцевины заставляют магнитную полярность оболочки проволоки также измениться.

D. По мере ослабления внешнего поля, проволока сохраняет свою новую полярность.

E. Когда внешнее поле, теперь уже инвертированное, достигает критического порога, материал сердцевины проволоки Виганда обратно вернется в свою исходную полярность, вызывая импульс тока в окружающей обмотке.

F. За этим быстро последует изменение полярности внешнего слоя проволоки. Теперь проволока снова в исходном состоянии.