声磁防盗系统特性有哪些？

2019-08-30 06:10:40    7355次浏览

1.磁致伸缩效应 磁致伸缩效应: 在外磁场作用下，铁磁性物质尺寸变化 ; 在去掉外磁场后，其又恢复原来的长度。由于在磁场作用下，磁致伸缩材料长度线性变化，发生位移 ; 或在交变磁场作用发生反复变化，从而产生振动或声波 ; 这种材料可将电磁能转换成机械能或声能，相反也可以将机械能转换成电磁能; 前者称为磁致伸缩效应，后者称为压磁效应。 在一定磁场强度作用下，铁氧体磁性金属产生长度变化，可以理解是由于磁化而导致原子间距的微小改变。在一个交变磁场中，可以看到磁致伸缩的金属条按照交变磁场的频率在振动。若交变磁场的频率与金属条谐振频率一致的话，其振幅，即产生共振，这一效应对坡莫合金（或称铁镍合金）尤其明显。 另一方面，这种磁致伸缩效应又具有可逆性，即压磁效应。因此，当交变磁场频率与声磁标签中的金属条谐振频率一致时，其中坡莫合金条开始振动。当关断交变磁场时，声磁标签就会像音叉一样维持一定时间的阻尼振动，并产生共振信号，作为交变磁场的空间延伸，可通过接收器检测到这种共振信号。 用磁致伸缩系数λ来描述磁致伸缩效应，λ=（LH-L0）/L0，L0为物质原有长度，LH为在外磁场作用下物质变化后的长度。由于坡莫合金具有高磁致伸缩系数，如: Ni50坡莫合金λ=25×10-6，Ni80坡莫合金λ=（0.1"0.5）×10-6，所以，坡莫合金的磁致伸缩系数均较大，标签产生的共振信号也较大。

2.磁机械耦合系数k 当坡莫合金薄带在偏磁场下受到交变磁场的激励时，由于磁致伸缩效应与压磁效应，薄带内产生磁能与机械能之间的交替转换，这种能量的转换称为磁机械耦合，用磁机械耦合系数k来衡量其大小，并用下述方法确定k值。声磁标签内核心元件是坡莫合金薄带。 根据唯象理论，磁机械耦合系数k表示为: 上式中fr为共振频率，fa为反共振频率。 根据声磁标签测试的谐振曲线，如图2所示。当激励信号频率为57.9kHz时，谐振曲线达到值，即fr=57.9kHz ; 当激励信号频率为59.7kHz时，谐振曲线达到小值，即fa=59.7kHz。因此，计算磁机械耦合系数k=0.251。 显然，声磁标签存在共振点和反共振点，在很小的激励磁场的作用下，它能产生较大的共振信号，而且两点间电压差较大，说明标签有较大的磁机械耦合系数。尖锐谐振曲线表明标签有较高的Q值和较窄的带宽以及较强的选择性。因此，若设置适当偏置磁场，使其工作在特性较好的区域，可以获得较高的共振信号和较强的频率稳定性。

3.音叉效应 声磁标签是由小塑料盒组成，长约为40mm，宽为8"14mm，厚为1mm（现有更薄的）。在小盒中，由两种金属条构成类似于音叉的结构，一种是固定在塑料盒上的硬磁金属条，另一种是能自由振动的软磁坡莫合金条。根据标签的特殊材料和结构，导致其具有一定的谐振频率; 当外加交变磁场频率与标签谐振频率一致时，就会产生共振。由于存在磁致伸缩效应与压磁效应，当外加交变磁场消失后，标签仍会产生阻尼振荡，形成磁场能与机械能交替转换模式，产生衰减型共振信号，这是一种声磁复合信号。典型声磁标签的工作频率为58kHz，音叉共振信号类似于超声波，因此，抗干扰能力和穿透力极强，这是区别于其他标签的优点。 在利用音叉效应识别过程中，实际上是电磁能与机械能相互转换的过程，但是，由于磁敏器件的换能效率低，需要强大的发射功率，如小磁场强度的典型值大于16A/m，所以，声磁系统的天线检测器较为庞大。