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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磁致伸缩位移传感器的三个主要应用
**近发现,尽管磁致伸缩位移传感器已在许多行业和应用中使用,但所有这些应用都可分为三大类:控制线性运动,监视线性运动和测量线性运动。
控制直线运动
当我们谈论控制运动时,通常是在谈论某种闭环控制,其中不仅机器的运动部件的位置很重要,而且机器在到达该位置的过程中的行为方式也很重要。在闭环控制应用中,原动机(例如液压缸,气压缸,电动机等)从控制器接收命令以进行加速,减速,停止,倒车等。该磁致伸缩位移传感器负责向控制系统提供准确,动态的位置反馈。当然,用于闭合反馈回路的磁致伸缩位移传感器必须是准确的,但它也必须能够为控制器提供高度动态的位置更新。如果发现附有伺服阀或比例阀的液压缸,液压油中还可能有一个磁致伸缩位移传感器,可向控制器提供关键位置信息。
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磁致伸缩位移传感器:通过内部非接触式的测控技术精确地检测活动磁环的位置来测量被检测产品的实际位移值;该传感器的高精度和高可靠性已被广泛应用于成千上万的实际案例中。
由于作为确定位置的活动磁环和敏感元件并无直接接触,因此传感器可应用在极恶劣的工业环境中,不易受油渍、溶液、尘埃或其它污染的影响。此外,传感器采用了高科技材料和先进的电子处理技术,因而它能应用在高温、高压和高振荡的环境中。传感器输出信号为位移值,即使电源中断、重接,数据也不会丢失,更无须重新归零。由于敏感元件是非接触的,就算不断重复检测,也不会对传感器造成任何磨损,可以较大地提高检测的可靠性和使用寿命。
磁致伸缩位移传感器
磁悬浮油缸内置位移传感器是专门为液压油缸内置安装所设计,提供高精度(0.01%FS)、直接的位置检测反馈。该系列产品响应频率高、刷新快(2000Hz)、抗干扰、迟滞小(0.5ms)、精度高,适应高速液压运动(10m/s)系统的实时测控,也适应复杂干扰环境(抗变频干扰)。无接触式的特点避免了机械磨损,保证了理论上的无限使用寿命。紧固法兰和测杆由质量不锈钢制造,可以直接伸入高压液压缸内,而不会出现腐蚀。设计采用分体结构,电子仓可以很方便地从法兰上拆卸和更换,可以避免油缸的漏油和泄压,保护了环境,也方便了快速维修。
防护等级IP65可以对于在复杂和恶劣的使用环境中的传感器提供充分的保护。DIN43650通用插接头,普遍使用于设备的液压设备中,非常便于现场的接线安装。
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磁致伸缩位移传感器重复性
传感器在正行程和反行程测量各测2次的数据,其中还计算了重复性偏差。根据式(2)可计算出0~80mm满量程的重复性误差指标el=±0.287%.。
(4)传感器其他静态特性
①传感器的分辨力
经过测试系统测试,移动螺旋测微器±0.056mm,传感器LCD显示值改变±0.056mm。
②稳定性
在测试时,将传感器设定在一固定点,然后分别在4h读取数据1次,测得值分别为31.62 mm, 31.56 mm, 31.56nm, 31.62mm。稳定性误差为0.06mm。传感器通、断电几次后在此位置读数,仍旧为31.62,验证了磁致伸缩传感器不受掉电影响。
温度稳定性是指传感器在外界温度变化下输出量发生的变化。测量传感器温度稳定性时,分别在房间温度为15℃和室外温度为1℃测量,读数变化为0.06 m,即温度稳定性误差为0.06 mm。
③测试系统灵敏度
移动螺旋测微器0.05mm,测到传感器LCD屏上变化0.056mm,此测试系统的灵敏度为1.12。
综上,经过实验测得传感器的静态特性,可知传感器的线性度为0.387%,迟滞误差为0.256%,重复性误差为±0.287%,分辨力为0.056mm。磁致伸缩位移传感器的自身精度很高,理论可以达到μm级,实际分辨力只有0.056mm。
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磁致伸缩位移传感器的原理
从机械上讲,因为是无接触、无磨损的,所以出现故障的机会不多,除非机械损坏,磁环脱落,这从外观就容易判断。如果是装在油缸内部,磁环突然脱落,显示数值将没有变化。如果是停机好久才脱落,开机上电时好像在靠近电子仓端出现了一个磁环,即:正逻辑尺将会出现**小显示数值,负逻辑尺会出现比较大显示数值。如果是可拆卸电子仓式的,可以简单地将电子仓取下,带电用一磁环测试即可。
从电气上讲,是有出现问题的可能。公司为了避免电气出现问题,作了大量工作,如:选择功耗很小的元器件使功率消耗小,如电流消耗只有16mA,实际功率只有不到0.4W,这样就不会使元器件发热、老化和损坏;还有公司,公司通过先进的工艺客服了其它各种问题,产品经严酷的环境测试和机械测试,均符合要求。
应该在一般使用条件和环境中不会出现问题。可能会出现的问题,诸如:数据传输不会运行,软件包未安装成功、接线错误、信号大小方向不对、静电干扰未有效接地、电流型输出不会接线、或原来是了两线的而我们的产品是三线制的 [2] 。
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2024-09-02