磁致伸縮位移傳感器

由于G和ρ均為恒定（對(duì)于一定的波導(dǎo)管來說）的，所以傳播速度也恒定。經(jīng)過計(jì)算該旋轉(zhuǎn)波沿著波導(dǎo)鋼絲以2 800 m/s的速度向兩邊傳播。當(dāng)它傳到波導(dǎo)鋼絲一端的波檢測器時(shí)被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)ua·通過測量磁致旋轉(zhuǎn)波從位置磁鐵傳到波檢測器的時(shí)間tL就能確定位置磁鐵和波檢測器之間的距離。這樣，當(dāng)部件A和B產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，通過磁致旋轉(zhuǎn)波位移傳感器就可以確定部件A的位置和速度。

在波導(dǎo)鋼絲的另一端，磁致旋轉(zhuǎn)波將通過減波元件被較大削弱，以避免反射的波形對(duì)測量精度造成影響。波反射器是用于改善電信號(hào)ua的波形和加強(qiáng)電信號(hào)的大小。

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磁致伸縮位移傳感器的檢測機(jī)理基于傳感器關(guān)鍵檢測元件磁致伸縮波導(dǎo)絲與游標(biāo)磁環(huán)間的魏德曼效應(yīng)。?測量時(shí)，電子倉中的激勵(lì)模塊在敏磁致伸縮線性位移/液位傳感器的檢測機(jī)理基于傳感器關(guān)鍵檢測元件—磁致伸縮波導(dǎo)絲與游標(biāo)磁環(huán)間的魏德曼效應(yīng)。

結(jié)構(gòu)材質(zhì)編輯

1.測桿結(jié)構(gòu)：剛性測桿結(jié)構(gòu)、外置一體式結(jié)構(gòu)；

2.測桿材質(zhì)：不銹鋼 316、鋁型材；

3.測桿耐壓：≤34MPa（位移）；

4.液位：由所選浮子承壓決定

5.電子倉外殼：鋁合金

6.安裝接口：螺紋連接、固定座

7.出線方式：直出電纜線、航空插頭

8.防護(hù)等級(jí)：IP65（可根據(jù)要求定制 IP67 或 IP68）

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磁致伸縮位移傳感

研制中涉及的關(guān)鍵技術(shù)有：

（1）大電流周期激發(fā)電路的設(shè)計(jì)；

（2）微弱信號(hào)的檢測、信號(hào)的濾波、放大、電壓比較、峰值檢驗(yàn)波、電壓限幅等一系列電路的設(shè)計(jì)；

（3）基于單片機(jī)的高精度時(shí)間量測量。技術(shù)要求：測量范圍0～8cm，精度0.1mm。測量范圍不是很大，主要是受到實(shí)驗(yàn)所用波導(dǎo)鋼絲本身長度的限制。

研制編輯

磁致伸縮位移傳感是利用磁致伸縮效應(yīng)研制的傳感器。該傳感器可以實(shí)現(xiàn)非接觸、***式測量，具有高精度、大量程的特點(diǎn)，特別是由于磁鐵和傳感器并無直接接觸，因此傳感器可應(yīng)用在惡劣的工業(yè)環(huán)境，如易燃、易爆、易揮發(fā)、有腐蝕的場合。此外，傳感器能承受高溫高壓和高振蕩的環(huán)境。傳感器輸出信號(hào)為***數(shù)值，所以即使電源中斷重接也不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)收構(gòu)成問題，更無尖重新調(diào)整零位。由于傳感器組件都是非接觸的，所以即使測量過程理不斷重復(fù)的，也不會(huì)對(duì)傳感器造成任何磨損。

工作原理編輯

磁致伸縮位移（液位）傳感器，是利用磁致伸縮原理、通過兩個(gè)不同磁場相交產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變脈沖信號(hào)來準(zhǔn)確地測量位置的。測量元件是一根波導(dǎo)管，波導(dǎo)管內(nèi)的敏感元件由特殊的磁致伸縮材料制成的。測量過程是由傳感器的電子室內(nèi)產(chǎn)生電流脈沖，該電流脈沖在波導(dǎo)管內(nèi)傳輸，從而在波導(dǎo)管外產(chǎn)生一個(gè)圓周磁場，當(dāng)該磁場和套在波導(dǎo)管上作為位置變化的活動(dòng)磁環(huán)產(chǎn)生的磁場相交時(shí)，由于磁致伸縮的作用，波導(dǎo)管內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號(hào)，這個(gè)應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號(hào)以固定的聲音速度傳輸，并很快被電子室所檢測到。

由于這個(gè)應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號(hào)在波導(dǎo)管內(nèi)的傳輸時(shí)間和活動(dòng)磁環(huán)與電子室之間的距離成正比，通過測量時(shí)間，就可以高度精確地確定這個(gè)距離。由于輸出信號(hào)是一個(gè)真正的***值,而不是比例的或放大處理的信號(hào),所以不存在信號(hào)漂移或變值的情況,更無需定期重標(biāo)。

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磁致伸縮位移傳感器

輸出

電壓

0～10Vdc，10～0Vdc，0～5Vdc，5～0Vdc

控制器比較低負(fù)載 gt;5k Ohms）

電流

4～20mA，20～4mA, 0～20mA，20～0mA

（z小/大負(fù)載 0/500 Ohms ）

精度

分辨率

16位D/A，比較高0.5um

非線性度

<滿量程的0.02%（z小100um）

重復(fù)精度

<滿量程的0.002%或與分辨率一樣

更新時(shí)間

0.5ms（量程≤1200mm）

1.0ms（量程≤2400mm）

2.0ms（量程≤4800mm）

5.0ms（量程≤7650mm）

工作條件

磁環(huán)速度

任意

工作溫度

-40～85℃

濕度/**

濕度90%，不能結(jié)露

溫度系數(shù)

<30ppm/℃

防護(hù)等級(jí)

IP67 不銹鋼外管 、IP68：特殊定制

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磁致伸縮位移傳感器的三個(gè)主要應(yīng)用

**近發(fā)現(xiàn)，盡管磁致伸縮位移傳感器已在許多行業(yè)和應(yīng)用中使用，但所有這些應(yīng)用都可分為三大類：控制線性運(yùn)動(dòng)，監(jiān)視線性運(yùn)動(dòng)和測量線性運(yùn)動(dòng)。

控制直線運(yùn)動(dòng)

當(dāng)我們談?wù)摽刂七\(yùn)動(dòng)時(shí)，通常是在談?wù)撃撤N閉環(huán)控制，其中不僅機(jī)器的運(yùn)動(dòng)部件的位置很重要，而且機(jī)器在到達(dá)該位置的過程中的行為方式也很重要。在閉環(huán)控制應(yīng)用中，原動(dòng)機(jī)（例如液壓缸，氣壓缸，電動(dòng)機(jī)等）從控制器接收命令以進(jìn)行加速，減速，停止，倒車等。該磁致伸縮位移傳感器負(fù)責(zé)向控制系統(tǒng)提供準(zhǔn)確，動(dòng)態(tài)的位置反饋。當(dāng)然，用于閉合反饋回路的磁致伸縮位移傳感器必須是準(zhǔn)確的，但它也必須能夠?yàn)榭刂破魈峁└叨葎?dòng)態(tài)的位置更新。如果發(fā)現(xiàn)附有伺服閥或比例閥的液壓缸，液壓油中還可能有一個(gè)磁致伸縮位移傳感器，可向控制器提供關(guān)鍵位置信息。

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