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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

是采用非接触式磁致伸缩测量技术，此技术能提供准确、直接值的位移输出。17系列是专为液压缸而设计，耐压外管与六角法兰为不锈钢制造，可以直接安装进液压缸里。电子部分与耐压外管为模块化组装设计，即两者可完全分离。在特殊情况下，只需拔出电子部分进行校准，而耐压外管无需与液压缸分离。此设计减少重置液压缸时，较大提高生产效率。

电子部分为IP67等级 (需要配合正确的接头) ，使电子模块可接受到较佳的抗震，防尘和防潮保护。标准输出连接接口为业界常用的油制插头(DIN43650)，既方便又容易接线，除此之外可选购航空插座（M12五针，D60六针）接口及直出线缆。除了适合液压系统外，也同样适合机械外置安装。在无需定期维护情况下，提供准确的重复输出。

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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%。

工作原理：

磁致伸缩位移传感器

变送器主要由测杆、电子仓和套在测杆上的非接触的磁环组成。测杆内装有磁致伸缩线（波导丝）。工作时，由电子仓内的电子电路产生一起始脉冲，此起始脉冲在波导丝中传输时，同时产生了一沿波导丝方向前进的旋转磁场。当这个磁场与磁环中的磁场相遇时，产生磁致伸缩效应，使波导丝发生扭动，产生扭动脉冲（或称“返回”脉冲）。这一扭动脉冲被安装在电子仓内的拾能机构所感知并转换成相应的电流脉冲，通过电子电路计算出两脉冲起始和返回之间的时间差，即可测出被测的位置和位移。

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磁致伸缩位移传感

研制中涉及的关键技术有：

（1）大电流周期激发电路的设计；

（2）微弱信号的检测、信号的滤波、放大、电压比较、峰值检验波、电压限幅等一系列电路的设计；

（3）基于单片机的高精度时间量测量。技术要求：测量范围0～8cm，精度0.1mm。测量范围不是很大，主要是受到实验所用波导钢丝本身长度的限制。

研制编辑

磁致伸缩位移传感是利用磁致伸缩效应研制的传感器。该传感器可以实现非接触、***式测量，具有高精度、大量程的特点，特别是由于磁铁和传感器并无直接接触，因此传感器可应用在恶劣的工业环境，如易燃、易爆、易挥发、有腐蚀的场合。此外，传感器能承受高温高压和高振荡的环境。传感器输出信号为***数值，所以即使电源中断重接也不会对数据收构成问题，更无尖重新调整零位。由于传感器组件都是非接触的，所以即使测量过程理不断重复的，也不会对传感器造成任何磨损。

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磁致伸缩位移传感器

注意事项编辑

首先是磁致伸缩位移传感器的供电情况，如果位移传感器供电电源容量不足，就会造成以下的情况：熔胶的运动会使合模电子尺的显示变换，有波动，或者合模的运动会使射胶电子尺的显示波动，造成测量误差变大。如果电磁阀的驱动电源与直线位移传感器供电电源共用的时候，更容易出现这种情况。

其二是调频干扰和静电干扰的问题，调频干扰和静电干扰都有可能让直线位移传感器的电子尺的显示数字跳动的。所以，电子尺的信号线与设备的强电线路要分开线槽。电子尺必须强制性地接地。信号线需要使用屏蔽线，而且电箱的一段应该跟屏蔽线接地的。如果有高频干扰的时候，通常使用万用表的电压测量就会显示正常，但是显示数字就是会跳动不停的；而出现静电干扰时，出现的情况也是跟高频干扰一样的。

要证明看是否是静电干扰时，只需用一段电源线把电子尺的封盖螺丝跟机器上的某一些的金属短接起来就可以了，只要一短接起来，静电干扰就会马上消除掉。但是如果要消除掉高频干扰就很难用上面的方法了，可以试下暂停高频干扰源，看显示结果会不会更好，以此来判断是不是高频干扰的问题。