Magnetostriktion

Magnetostriktion beschreibt die elastische Verformung der Molekularstruktur in ferromagnetischen Materialien wie Eisen, Nickel, Kobalt und deren Legierungen unter der Einwirkung äußerer magnetischer Felder. Ferromagnetische Materialien setzen sich aus einer Vielzahl von kleinen Elementarmagneten zusammen, die in sogenannten „Weiss’schen Bezirken“ mit gleicher Magnetorientierung gruppiert sind. Im nicht magnetisierten Zustand ist die Ausrichtung dieser Bezirke willkürlich.

Wenn ein externes Magnetfeld auf das Material einwirkt, richten sich einige dieser Bezirke spontan in die Richtung des Magnetfelds aus. Die Anzahl an Bezirken, die sich neu orientieren, hängt sowohl von der Stärke des externen Magnetfeldes als auch von den mechanischen Eigenschaften des ferromagnetischen Materials ab.

Diese physikalische Eigenschaft bildet die Grundlage für magnetostriktive Wegaufnehmer. Entlang der Messstrecke befindet sich ein ferromagnetisches Material mit ausgeprägter magnetostriktiven Eigenschaft, das als sogenannter „Wellenleiter“ dient, in einem robusten Gehäuse. Ein Positionsgeber, der ein externes Magnetfeld erzeugt, markiert die Messposition. Durch das Zusammenspiel des Magnetfelds und eines kurzen Stromimpulses im Wellenleiter wird die spontane Ummagnetisierung initiiert und die Torsionswelle ausgelöst. Die Zeit, die zwischen der Anregung und dem Empfang der Torsionswelle in einem Wellenwandler vergeht, wird elektronisch in den entsprechenden Positionswert umgerechnet.

Die magnetostriktive Technologie ist ein berührungsloses, verschleißfreies Messprinzip und ermöglicht eine robuste und absolute Wegmessung in Mikrometer-Auflösung – ideal für anspruchsvolle industrielle Wegmessung.