壓磁式傳感器按其電磁原理可分為阻流圈式、變壓器式、橋式、電阻式、Wiedeman效應(yīng)和Barkhausen效應(yīng)傳感器等。其中是用的最多的式阻流圈式、變壓器式和橋式壓磁傳感器。因此，接下來介紹這三種傳感器的結(jié)構(gòu)形式。
1、阻流圈式壓磁傳感器
阻流圈式傳感器的壓磁元件結(jié)構(gòu)如圖10-22a所示。
當(dāng)線圈通以交變電流時(shí)，壓磁元件（鐵芯）在外力F作用下，其磁導(dǎo)率將發(fā)生變化，磁阻和磁通也將相應(yīng)發(fā)生變化，于是改變線圈的阻抗。基于圖10-22a所示壓磁原件的阻流圈式壓力傳感器如圖10-22b所示。我們可以利用如圖10-22c所示的方法測量電流或電壓變化來檢測或控制傳感器的受力情況等。
2、變壓器式壓磁傳感器
阻流圈式壓磁傳感器是用單一線圈完成信號(hào)檢測、控制和電源電流供給的。變壓器式壓磁傳感器將電源線路和檢測、控制信號(hào)輸出線路分離，它們之間只有磁的耦合。采用不同變壓系數(shù)，獲取不同的輸出信號(hào)電壓。這種傳感器的結(jié)構(gòu)形式如圖10-23所示。
當(dāng)未受力作用時(shí)，激磁線圈所產(chǎn)生的磁通，主要通過鐵芯的中心磁路形成回路（見圖c），而通過測量線圈所圍繞的鐵芯的磁通很小。當(dāng)外力（如壓力）作用時(shí)，導(dǎo)磁體在中心磁路部分的磁阻增大，一部分磁通分流到測量線圈所圍繞的鐵芯上，從而在測量線圈中感應(yīng)出電壓。
變壓器式壓磁傳感器結(jié)構(gòu)形式較多，另一種如圖10-24所示的結(jié)構(gòu)是實(shí)踐中常用的一種。在導(dǎo)磁體中互相垂直的放置初級和次級線圈（如圖a所示），在不受外力作用時(shí)，傳感器鐵芯的磁性各向同性，初級線圈的磁力線對稱分布，不與次級線圈發(fā)生耦合，如圖b所示，因而不能在次級線圈感應(yīng)出電動(dòng)勢。當(dāng)受外力作用時(shí)，其鐵芯材料呈現(xiàn)出磁的各向異性特征，即平行于作用力方向與垂直與作用力方向的磁導(dǎo)率出現(xiàn)不同。因此，磁場發(fā)生畸變，在磁導(dǎo)率很強(qiáng)的方向拉長，并與次級線圈發(fā)生耦合，則感應(yīng)出電動(dòng)勢，如圖c所示，且該電動(dòng)勢與隨施加在傳感器的外力大小成比例的變化。這種變壓器加上壓頭和固定裝置就構(gòu)成完整的變壓器式壓磁傳感器。
3、橋式壓磁傳感器
橋式壓磁傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖10-26所示。這類傳感器有兩只互相垂直交叉放置的壓磁元件構(gòu)成Ⅱ形鐵芯，在鐵芯上分別繞制激磁線圈和測量線圈。該鐵芯與被測鐵磁金屬體共同組成一個(gè)磁路。假如被測金屬是一個(gè)受扭曲的軸（如汽輪機(jī)主軸），且傳感器如圖a所示放置，則主軸上產(chǎn)生互相垂直的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力，并且與軸呈45°角，如圖b所示，那么兩個(gè)鐵芯與被測金屬表面的四個(gè)觸點(diǎn)間的磁阻就形成圖c所示的電橋。
