防水型模拟量磁致伸缩位移传感器

上海开地电子有限公司是一家专业的传感器系统及配件成套服务供应商。公司目前所生产及代理的产品有：拉绳编码器、电机编码器、旋转编码器、磁栅尺、接近开关、光电传感器、磁致伸缩位移传感器、倾角传感器、拉绳位移传感器、超速开关、测速电机、减速机、联轴器、皮带轮、链条、电缆、控制器及其相关附近等产品，欢迎选购

磁致伸缩位移传感器特点

  1、安装方便

  2、多种输出方式可供选择

  3、使用寿命长

  4、性能价格比高

  5、结构精巧、环境适应性

  6、具有输入电源反向极性保护功能

  7、高精度、高稳定性、高可靠性

  8、防浪涌、防射频干扰

  9、内部非接触式测量

  10、不需定期标定和维护

磁致伸缩位移传感器工作原理

传感器的**包括一条铁磁材料的测量感应元件，一般被称为"波导管"，一个可以移动的永磁铁，磁铁与波导管会产生一个纵向向的磁场。每当电流脉冲(即"询问信号")由传感器电子头送出并通过波导管时，第二个磁场便由波导管的径向方面制造出来。当这两个磁场在波导管相交的瞬间，波导管产生"磁致伸缩"现像，一个应变脉冲即时产生。这个被称为"返回信号"的脉冲以超声的速度从产生点(即位置测量点)运行回传感器电子头并被检测器检出来。

准确的磁铁位置测量是由传感器电路的一个高速计时器对询问信号发出到返回信号到达的时间周期探测而计算出来，这个过程极为快速与精确无误。

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磁致伸缩位移传感器

输出

电压

0～10Vdc，10～0Vdc，0～5Vdc，5～0Vdc

控制器比较低负载 gt;5k Ohms）

电流

4～20mA，20～4mA, 0～20mA，20～0mA

（z小/大负载 0/500 Ohms ）

精度

分辨率

16位D/A，比较高0.5um

非线性度

<满量程的0.02%（z小100um）

重复精度

<满量程的0.002%或与分辨率一样

更新时间

0.5ms（量程≤1200mm）

1.0ms（量程≤2400mm）

2.0ms（量程≤4800mm）

5.0ms（量程≤7650mm）

工作条件

磁环速度

任意

工作温度

-40～85℃

湿度/**

湿度90%，不能结露

温度系数

<30ppm/℃

防护等级

IP67 不锈钢外管 、IP68：特殊定制

磁致伸缩位移传感器的结构

根据这个原理，设计了总体的电子信号系统方案来检测这个磁致旋转波并送人到MCS51微型计算机处理。数字信号处理系统如图2所示。

(1)产生一个周期激励脉冲电流，该脉冲输入波导钢丝，以便围绕波导钢丝形成一个周期脉冲磁场。该脉冲的周期和宽度应通过微处理器编程来调节。为了获得较强的脉冲磁场，激励脉冲应具有足够的能量，即足够的电流。

3.传感器性能指标测试及结果

为了给传感器系统进行定标，搭建了测试平台。测试平台由传感器主体、位置磁铁、螺旋测微器、印制电路板、LCD、FDPS-50BA型电源（输人220V，输出±15V,5 V)组成。

在搭建的平台上面对传感器的性能进行测量，主要包括传感器的线性度，迟滞和重复性。

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磁致伸缩位移传感器

监视线性运动

在某些情况下，不需要动态运动控制，但仍必须精确定位机器。与上述动态闭环控制方案不同，位置监控应用中使用的磁致伸缩位移传感器不会“闭环”。换句话说，传感器在控制加速度，减速度或复杂的运动曲线方面不起作用。取而代之的是，传感器用于允许将机器沿其行程定位在一个或多个特定位置。位置监控应用的一个很好的例子是机械冲压机，其中磁致伸缩位移传感器用于设置压力机的关闭高度。

测量直线运动

***，第三类线性位置反馈应用程序将磁致伸缩位移传感器用作一种电子卷尺。在这些应用中，传感器用于提供准确的***位置测量。在许多情况下，测量应用涉及生产非常特定尺寸的零件。 能够进行精确，可重复的位置反馈的磁致伸缩位移传感器可以很好地满足要求。测量应用的一个示例可能是用于定尺切割的切割锯。

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磁致伸缩位移传感器

由于G和ρ均为恒定（对于一定的波导管来说）的，所以传播速度也恒定。经过计算该旋转波沿着波导钢丝以2 800 m/s的速度向两边传播。当它传到波导钢丝一端的波检测器时被转换成电信号ua·通过测量磁致旋转波从位置磁铁传到波检测器的时间tL就能确定位置磁铁和波检测器之间的距离。这样，当部件A和B产生相对运动，通过磁致旋转波位移传感器就可以确定部件A的位置和速度。

在波导钢丝的另一端，磁致旋转波将通过减波元件被较大削弱，以避免反射的波形对测量精度造成影响。波反射器是用于改善电信号ua的波形和加强电信号的大小。

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