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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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模擬輸出方式

磁致伸縮位移傳感器內(nèi)置一個16位D/A轉(zhuǎn)換器，實時精確地將游標(biāo)磁環(huán)的位置轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA電流信號或者0-10V電壓信號，輸出信號和有效量程成線性關(guān)系。可根據(jù)現(xiàn)場使用需要通過螺絲刀100%設(shè)定零點、滿度以及正反向，操作簡單。輸出的標(biāo)準(zhǔn)模擬信號可直接輸出到PLC控制模塊（如西門子331模塊）或者其它儀表。

安裝結(jié)構(gòu)及接線

模擬輸出位移傳感器有內(nèi)置式和外置式兩種安裝方式，RH內(nèi)置式結(jié)構(gòu)緊湊，適用于液壓缸的內(nèi)置安裝，RP外置式采用鋁型材導(dǎo)軌，安裝于運動部件外部，使用方便。

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磁致伸縮位移傳感器

測量時，電子倉中的激勵模塊在敏感檢測元件（磁致伸縮波導(dǎo)絲）兩端施加一查詢脈沖，該脈沖以光速在波導(dǎo)絲周圍形成周向安培環(huán)形磁場，該環(huán)形磁場與游標(biāo)磁環(huán)的偏置永磁磁場發(fā)生耦合作用時，會在波導(dǎo)絲的表面形成魏德曼效應(yīng)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力波，扭轉(zhuǎn)波以聲速由產(chǎn)生點向波導(dǎo)絲的兩端傳播，傳向末端的扭轉(zhuǎn)波被阻尼器件吸收，傳向激勵端的信號則被檢波裝置接收，電子倉中的控制模塊計算出查詢脈沖與接收信號間的時間差，再乘以扭轉(zhuǎn)應(yīng)力波在波導(dǎo)材料中的傳播速度（約2830m/s），即可計算出扭轉(zhuǎn)波發(fā)生位置與測量基準(zhǔn)點間的距離，也即游標(biāo)磁環(huán)在該瞬時相對于測量基準(zhǔn)點間的***距離，從而實現(xiàn)對游標(biāo)磁環(huán)位置的實時精確測量 [1]  。

磁致伸縮位移傳感器

可提供多種不同的輸出信號類型，以適應(yīng)各種應(yīng)用需求和控制架構(gòu)。讓我們看一下線性磁致伸縮位移傳感器的三種常見的輸出信號類型。1）模擬，2）基于時間的數(shù)字和3）串行數(shù)字，并討論每種方法的優(yōu)缺點。

模擬量工業(yè)自動化中使用的絕大多數(shù)磁致伸縮位移傳感器都是模擬量輸出。通常，模擬輸出傳感器以DC電壓或DC電流的形式提供輸出。公共電壓輸出范圍包括0至10 Vdc和-10至+10 Vdc。公共電流輸出范圍包括0至20 mA和4至20 mA。

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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。

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磁致伸縮位移傳感器

技術(shù)參數(shù)編輯

1.測量對象:位置、速度（***速度），可測量1～2個位置

2.測量范圍:50 mm～8000mm

3.零點可調(diào)范圍:100%F.S

4.輸出方式:

電流:4～20mA,最大負(fù)載電阻 600Ω

電壓:0～10VDC 0～5VDC,比較低負(fù)載>5KΩ

5.精 度:

分辨率:采用 16Bit D/A 轉(zhuǎn)換，0.0015%F.S（Z小1μm）

非線性:<±0.015%F.S（Z小±50μm）

重復(fù)精度:<±0.002%F.S（Z小±3μm）

6.遲滯:<0.002%F.S.

7.溫度系數(shù):<0.007%F.S./℃

8.更新時間測量范圍:<0.5ms/m

9.供電電源:+24VDC±10%

10.工作電流:<50m A

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