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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  故障处理编辑

电压和电流输出的负载是不一样的，电压的负载时要求电阻越大越好，一般不要小于1，000Ω，太小时就相当于短路了，会损坏产品；电流的负载是要求电阻越小越好，一般不要大于1，000Ω，太大时就相当于开路了，没有电流流通。所以电流输出的负载和电压输出的负载限制是不一样的而且一定要注意：电压输出时，负载不能短路，否则会使负荷太大，烧毁电路；而电流输出时，负载不能开路，否则会使负载增加而烧毁电路。这两点一定要清楚。至于电压输出和电流输出，到了机器上Z终的用途还是一样的，电压输出直接用电压信号，电流信号流过电阻，在电阻上有电压，也是取用电压信号。

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磁致伸缩传感器的原理是利用两个不同磁场相交时产生一个应变脉冲信号，然后计算这个信号被探测所需的时间周期，从而换算出准确的位置。这两个磁场一个来自磁环中的永磁铁，另一个来自传感器电子仓中的电子部件产生的激励脉冲。

激励脉冲沿传感器内用磁致伸缩材料制造的波导丝以声速运行。当与磁环中的永磁场相交时，由于磁致伸缩现象，波导丝产生的机械振动形成一个应变脉冲。应变脉冲很快便被电子仓中的感测电路探测到。

MTM2/MTM3滑块式磁致伸缩传感器从产生激励脉冲的一刻到应变脉冲被探测到总的时间乘以固定的声速，我们便能准确的计算出磁铁的位置变化。这个过程是连续不断的，所以每当磁环位置改变时，新的位置会被迅速测量出来。

由于输出信号是真正的值，而不是比例的或需要再放大处理的信号，所以不存在信号漂移或变值的情况，更不必像其他传感器那样需要定期重标。

磁致伸缩位移传感器线性度

测量：在传感器测量整个0～80mm范围内，旋动螺旋测微器分别每隔5mm记一组数据，位置磁铁相应移动，连续取测量数据20组，如图3。

线性度的指标公式为

式中：el为非线性误差（线性度）；△max为比较大非线性***误差；YFS为输出满量程。

从图3可知，采用**小二乘法拟合直线的斜率为0.992，直线方程为Y = 0.15784+0. 992X，因此在0~80 mm范围内的线性度为0.387%。

磁致伸缩位移传感器迟滞

将螺旋测微器在传感器的正反两个方向量程内来回移动，测量范围为0～80mm，测到的数据如图4。其中有正向测量和反向测量数值（每隔5mm测量1次），以及正反方向测量的差值△H。

由迟滞误差公式

式中△Hmax为正反行程输出比较大差值。

从图4知，△Hmax=0.41，而rH=0.256%。

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磁致伸缩位移传感器

CARLEN为原装进口德国产品， 17系列磁悬浮式磁致伸缩位移传感器是专为油压缸而设计，耐压外管与六角法兰为100%不锈钢制作，可以直接安装到液压缸内。电子仓部分与耐压外管为模块化设计，即两者可完全分离开。

此设计为在特殊情况下只需拔出电子部分，而耐压外管（不锈钢管）无需和液压缸分离，更无需对液压缸内的油进行放油清空操作，此设计较大提高生产效率，减少重置液压缸的时间。

非接触式设计不但方便安装，而且能消除所有工作磨损而带来的误差。

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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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