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磁致伸縮位移傳感器工作原理

文章出處:網(wǎng)責任編輯:作者:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2021-07-16 16:05:00【

  在之前文章中,邁恩傳感科技小編與大家分享了加速度傳感器、溫度傳感器、凸軸位置傳感器等知識,今天小編將介紹另一款傳感器—磁致伸縮位移傳感器,磁致伸縮位移傳感器憑借著(zhù)高精度、高可靠性和穩定性廣泛應用于各個(gè)領(lǐng)域,它的工作原理是什么,它又有著(zhù)怎樣的特點(diǎn)呢?話(huà)不多說(shuō),馬上進(jìn)入今天的文章。

  磁致伸縮位移傳感器定義

  磁致伸縮位移(液位)傳感器,通過(guò)內部非接觸式的測控技術(shù)準確地檢測活動(dòng)磁環(huán)的絕對位置來(lái)測量被檢測產(chǎn)品的實(shí)際位移值的;該傳感器的高精度和高可靠性已被廣泛應用于成千上萬(wàn)的實(shí)際案例中。

  磁致伸縮位移傳感器結構

  傳感器的后部是一個(gè)六角形的電子倉室,內裝有傳感器的電子檢測線(xiàn)路板,通過(guò)六角形的法蘭與油缸座連接,傳感器前部是一根能耐受壓力的護套管構成的測量桿,管內還有一根保護波導線(xiàn)的支撐管,支撐管內穿有傳輸時(shí)鐘脈沖信號的波導線(xiàn)。測量桿整個(gè)安裝于液壓油缸的活塞桿中空的內腔里。在活塞桿外的端部,套著(zhù)一個(gè)與活塞桿同步移動(dòng)的永磁性的磁環(huán),油缸活塞移動(dòng)該磁環(huán)也隨之一起移動(dòng),傳感器的檢測部件即刻將活塞桿當時(shí)的位置信號測量數據計算出來(lái),轉換成數字量信號發(fā)送給變送器。

  磁致伸縮位移傳感器工作原理

  傳感器的核心包括一條鐵磁材料的測量感應元件,一般被稱(chēng)為 "波導管",一個(gè)可以移動(dòng)的永磁鐵, 磁鐵與波導管會(huì )產(chǎn)生一個(gè)縱向向的磁場(chǎng)。每當電流脈沖(即 "詢(xún)問(wèn)信號")由傳感器電子頭送出并通過(guò)波導管時(shí),第二個(gè)磁場(chǎng)便由波導管的徑向方面制造出來(lái)。

  當這兩個(gè)磁場(chǎng)在波導管相交的瞬間,波導管產(chǎn)生 "磁致伸縮" 現像,一個(gè)應變脈沖即時(shí)產(chǎn)生。這個(gè)被稱(chēng)為 "返回信號" 的脈沖以超聲的速度從產(chǎn)生點(diǎn)(即位置測量點(diǎn))運行回傳感器電子頭并被檢測器檢出來(lái)。準確的磁鐵位置測量是由傳感器電路的一個(gè)高速計時(shí)器對詢(xún)問(wèn)信號發(fā)出到返回信號到達的時(shí)間周期探測而計算出來(lái),這個(gè)過(guò)程極為快速與準確無(wú)誤。

  磁致伸縮位移傳感器分類(lèi)

  1、磁懸浮位移傳感器

  磁懸浮位移傳感器采用非接觸式磁懸浮測量技術(shù)。此技術(shù)能提供高精準、直接和絕對值的位移輸出。非接觸式設計不但方便安裝,而且能消除所有工作磨損而帶來(lái)的誤差。

  2、油缸內置式磁致伸縮位移傳感器

  磁致伸縮位移傳感器采用非接觸式超聲波測量技術(shù)。能提供比較佳的線(xiàn)性和絕對值的位置測量。

  鋁成型外殼能配合兩種形式的長(cháng)久磁鐵滑塊進(jìn)行非接觸式測量。

  (1)、直接取替電阻式電位器,而無(wú)須機械修改。

  (2)、開(kāi)放式導軌型外殼設計能減少因安裝失誤而損壞傳感器。

  磁致伸縮位移傳感器特點(diǎn)

  1、安裝方便

  2、多種輸出方式可供選擇

  3、使用壽命長(cháng)

  4、性能價(jià)格比高

  5、結構精巧、環(huán)境適應性

  6、具有輸入電源反向極性保護功能

  7、高精度、高穩定性、高可靠性

  8、防浪涌、防射頻干擾

  9、內部非接觸式測量

  10、不需定期標定和維護

  磁致伸縮位移傳感器的應用

  由于磁致伸縮位移傳感器的產(chǎn)品特點(diǎn)決定它的應用領(lǐng)域較為廣泛,主要可范圍兩大類(lèi):

  1、磁致伸縮位移傳感器的應用領(lǐng)域(位移)

  (1)、工程機械

  (2)、木材加工定位控制

  (3)、吹塑

  (4)、紙張和塑料薄膜成型

  (5)、擠注模具機械

  (6)、研磨機械位置反饋或預置

  (7)、水輪機導葉開(kāi)度的檢測與控制

  (9)、金屬成型/剪切沖壓

  (10)、其它機械定位和位移檢測

  2、磁致伸縮位移傳感器的應用領(lǐng)域(液位)

  可廣泛應用于石油、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、汽車(chē)加油系統、柴油加油系統及各種液壓罐、水文監測、水處理等。

  磁致伸縮位移傳感器使用注意事項

  1、調頻干擾和靜電干擾

  調頻干擾和靜電干擾都有可能讓直線(xiàn)位移傳感器的電子尺的顯示數字跳動(dòng)的。所以,電子尺的信號線(xiàn)與設備的強電線(xiàn)路要分開(kāi)線(xiàn)槽。電子尺必須強制性地接地。信號線(xiàn)需要使用屏蔽線(xiàn),而且電箱的一段應該跟屏蔽線(xiàn)接地的。如果有高頻干擾的時(shí)候,通常使用萬(wàn)用表的電壓測量就會(huì )顯示正常,但是顯示數字就是會(huì )跳動(dòng)不停的;而出現靜電干擾時(shí),出現的情況也是跟高頻干擾一樣的。

  2、傳感器的供電情況

  如果位移傳感器供電電源容量不足,就會(huì )造成以下的情況:熔膠的運動(dòng)會(huì )使合模電子尺的顯示變換,有波動(dòng),或者合模的運動(dòng)會(huì )使射膠電子尺的顯示波動(dòng),造成測量誤差變大。如果電磁閥的驅動(dòng)電源與直線(xiàn)位移傳感器供電電源共用的時(shí)候,更容易出現這種情況。

  3、位移傳感器的接線(xiàn)

  直線(xiàn)位移傳感器的三條線(xiàn)是不可以接錯的,電源線(xiàn)和輸出線(xiàn)是不可以調換的。如果上面的線(xiàn)接錯的話(huà),就會(huì )出現線(xiàn)性誤差很大的情況,要控制的話(huà)是很難的,控制的精度也會(huì )變得很差,而顯示很容易出現跳動(dòng)的現象等等。以上五點(diǎn)情況都是位移傳感器安裝使用時(shí)需要特別注意的。

  4、對中性、平行度以及角度的具體要求

  安裝直線(xiàn)位移傳感器的對中性需要很好,但是平行度可以允許有±的誤差,角度可以允許有±12°的誤差。但是如果平行度誤差和角度誤差都是偏大的話(huà),這樣會(huì )出現顯示數字跳動(dòng)的情況。那么出現這樣的情況的時(shí)候,必須要對平行度和角度進(jìn)行調整了。

  5、數據顯示問(wèn)題

  如果出現顯示數據有規律地跳動(dòng),或者是沒(méi)有顯示數據,技術(shù)人員就需要檢查連接線(xiàn)絕緣是不是出現破損的現象,并且判斷是否跟機器的外殼很有規律地接觸而導致的對地短路。

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