磁致伸縮位移傳感器 應(yīng)用領(lǐng)域
可廣泛應(yīng)用于石油、化工、水利、制藥、食品、飲料等行業(yè)的各種液罐的液位計量和控制,航天加油系統(tǒng)、汽車加油系統(tǒng)、柴油加油系統(tǒng)及各種液壓罐、水文監(jiān)測、水處理等。
磁致伸縮位移傳感器是根據(jù)磁致伸縮原理制造的高精度、長行程***位置測量的位移傳感器。它采用內(nèi)部非接觸的測量方式,由于測量用的活動磁環(huán)和傳感器自身并無直接接觸,不至于被摩擦、磨損,因而其使用壽命長、環(huán)境適應(yīng)能力強,可靠性高,安全性好,便于系統(tǒng)自動化工作,即使在惡劣的工業(yè)環(huán)境下(如容易受油潰、塵?;蚱渌奈廴緢龊?,也能正常工作[01]。此外,它還能承受高溫、高壓和強振動,現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于機械位移的測量、控制中。它的行程可達(dá)3米或更長,標(biāo)稱精度為0.05% F·S,行程1米以上傳感器精度可達(dá)0.02% F,S,重復(fù)性可達(dá)0.002% F·S,因此它在石油化工,航空航天、電力、水利等行業(yè)得到普遍的應(yīng)用。
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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。
該傳感器可以實現(xiàn)非接觸、***式測量,具有高精度、大量程的特點,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。傳感器輸出信號為***數(shù)值,所以即使電源中斷重接也不會對數(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,也不會對傳感器造成任何磨損。
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磁致伸縮位移傳感器
應(yīng)用行業(yè):
注塑機械
吹瓶機械
壓鑄機械
橡膠成型機械
液壓及壓力設(shè)備
壓磚機械
標(biāo)志制作機器
油漆噴霧器
金屬與木工機械
汽車與行走機械
17系列輸出信號為:
電壓0-10V/10-0V雙輸出(170系列)
電流0-20mA(171系列)
電流20-0mA(172系列)
電流4-20mA(174系列)
電流20-4mA(175系列)
數(shù)字Start/Stop開始/停止輸出(173系列)
數(shù)碼CANBus輸出(176系列)
數(shù)碼SSI輸出(177系列)
可根據(jù)使用情況及PLC接口類型選擇適合的輸出信號。
磁致伸縮位移傳感器
由于G和ρ均為恒定(對于一定的波導(dǎo)管來說)的,所以傳播速度也恒定。經(jīng)過計算該旋轉(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被轉(zhuǎn)換成電信號ua·通過測量磁致旋轉(zhuǎn)波從位置磁鐵傳到波檢測器的時間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)生相對運動,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測量精度造成影響。波反射器是用于改善電信號ua的波形和加強電信號的大小。
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磁致伸縮位移傳感器
技術(shù)參數(shù)編輯
11.工作溫度:-40~+85℃
12.儲存溫度:-40~+100℃
13.零點/跨度調(diào)整:100%有效行程(**小范圍25mm)
14.分辨率:16bit,0.0015%(**小10um)
15.線性度:<+0.01%滿量程(**小+50um)
16.重復(fù)精度:<+0.001%滿量程(**小+2.5um)
17.滯后:<4um
18.刷新周期:0.5ms達(dá)到1200mm/1.0ms達(dá)到2400mm/
19.紋波:2.0ms達(dá)到4800mm/5.0ms達(dá)到7600mm行程長度
20.速度測量:<0.01%滿量程
21.范圍:0.025m/s至10m/s
22.誤差:<0.5%
23.分辨率:0.1mm/s
24.刷新周期:(ms)見位置測量
25.溫度系數(shù):<30ppm/0C
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磁致伸縮位移傳感器的結(jié)構(gòu)
根據(jù)這個原理,設(shè)計了總體的電子信號系統(tǒng)方案來檢測這個磁致旋轉(zhuǎn)波并送人到MCS51微型計算機處理。數(shù)字信號處理系統(tǒng)如圖2所示。
(1)產(chǎn)生一個周期激勵脈沖電流,該脈沖輸入波導(dǎo)鋼絲,以便圍繞波導(dǎo)鋼絲形成一個周期脈沖磁場。該脈沖的周期和寬度應(yīng)通過微處理器編程來調(diào)節(jié)。為了獲得較強的脈沖磁場,激勵脈沖應(yīng)具有足夠的能量,即足夠的電流。
3.傳感器性能指標(biāo)測試及結(jié)果
為了給傳感器系統(tǒng)進(jìn)行定標(biāo),搭建了測試平臺。測試平臺由傳感器主體、位置磁鐵、螺旋測微器、印制電路板、LCD、FDPS-50BA型電源(輸人220V,輸出±15V,5 V)組成。
在搭建的平臺上面對傳感器的性能進(jìn)行測量,主要包括傳感器的線性度,遲滯和重復(fù)性。
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