這種直線位移傳感器檢測沿著傳感器測量行程進行非接觸式運動的定位磁塊的位置和位移，通過計算發(fā)射脈沖與返回脈沖間的時間差確定定位磁塊的位置，并隨時通過內(nèi)部的電子線路轉(zhuǎn)換為電氣信號輸出，從而實現(xiàn)對運動物體的位移的測量。由于輸出信號直接，無需外加放大界面，可以降低綜合控制成本；傳感器具有堅固的外殼，使用壽命極長，而輸出信號可靠精確，可以明顯減少停機時間和提高產(chǎn)品的合格率，是一種能夠在惡劣環(huán)境中可靠工作的高精度傳感器，在工業(yè)控制領(lǐng)域中有著極廣的應(yīng)用范圍。

磁致伸縮式直線位移傳感器

磁致伸縮的產(chǎn)生和應(yīng)用

1.何為磁致伸縮

當(dāng)把鐵磁性材料置于磁場中時其幾何尺寸在微結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)發(fā)生的彈性變形的現(xiàn)象，被稱為磁致伸縮；而與此相反，當(dāng)鐵磁性材料發(fā)生彈性變形時，導(dǎo)致鐵磁性材料內(nèi)的磁場強度也發(fā)生變化，稱之為磁致伸縮的逆效應(yīng)。

2.如何應(yīng)用磁致伸縮現(xiàn)象

通常情況下利用磁致伸縮效應(yīng)引起鐵磁性材料的機械振動，發(fā)射超聲波；而采用磁致伸縮的逆效應(yīng)通過電子接收線路接收所產(chǎn)生的超聲波信號。

磁致伸縮式位移

傳感器的主要優(yōu)點

●對測量位置采用無接觸式測量。由于定位磁塊和傳感器之間并無直接接觸，允許測量過程是不斷重復(fù)的，因而無磨損，免維護。

●在抗沖擊、振動、污染、潮濕和干擾場方面具有很好的性能。

●高線性度，高分辨精度，高重復(fù)精度。

●傳感器的輸出信號是一個真正的絕對數(shù)值，即使電源中斷以后再通電也不會對接收數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響，更不必進行回零工作。由于傳感器產(chǎn)生的是一個真正的絕對位置輸出，并非需要再放大處理的信號，因而不需定期重標(biāo)。

●安裝方便簡單，無需為定位磁塊供電。

●能夠被用于測量大位移，高精度的應(yīng)用中。

工作原理

磁致伸縮式直線位移傳感器（LPS）的工作原理基于磁性材料的導(dǎo)磁性和磁場間相互作用的效果。扭轉(zhuǎn)型的應(yīng)變脈沖以一個高脈沖速度（聲速）施加于波導(dǎo)管，因而導(dǎo)體的導(dǎo)磁性被改變。在波導(dǎo)管的末端，這個機械波將被阻尼以保證反射不會產(chǎn)生。永久磁鐵的磁場將感應(yīng)生成一個電流脈沖。機械波的擴展時間是恒定的，從扭轉(zhuǎn)型脈沖的發(fā)射到電流脈沖被接收所需要的時間能夠被非常精確地確定，所以能夠測量到實際的位置。

磁致伸縮位移傳感器原理圖

結(jié)構(gòu)組成

這種位移傳感器由三部分元件構(gòu)成：測量元件——波導(dǎo)管，位置檢測元件——定位磁塊，測量用電子線路。

產(chǎn)品概況

目前公司推出的直線位移傳感器包括兩種類型：標(biāo)準(zhǔn)型和經(jīng)濟型。標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品按照輸出信號的類型分為模擬量輸出型和脈沖量輸出型，而經(jīng)濟型產(chǎn)品只提供模擬量輸出型。

磁致伸縮位移傳感器采用鋁制擠壓型材外殼，因而測量部分能夠被很好地保護；采用自含式整體化設(shè)計，全部的電子線路均被集成于直線導(dǎo)軌內(nèi)部，沒有額外凸出的電子頭；直線導(dǎo)軌的截面尺寸為21×35mm，稱為壓縮式的外形輪廓，具有較短的且長度固定的盲區(qū)（兩端共114mm），因而具有目前市場上最緊湊的外形，節(jié)省安裝空間。

測量行程為100～4500mm。具有可對測量行程進行編程設(shè)定的功能，即用戶可以根據(jù)實際需要改變傳感器的額定測量長度，通過在適配接插件的針腳間進行短接或手持編程器設(shè)定所需測量行程的零點和跨度，方便快速。假設(shè)某客戶訂購了額定測量長度為200mm的直線位移傳感器，但實際應(yīng)用中需要的測量長度是165mm，利用我們的直線位移傳感器所具有的測量范圍可編程的功能，設(shè)定用戶所需的這個測量范圍。0~165mm的測量范圍對應(yīng)于傳感器的輸出，不但傳感器的精度得到了提高，而且能夠減少傳感器的庫存量。

可對磁致伸縮位移傳感器行程編程設(shè)定的功能

標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品具有三色LED診斷指示燈，用于在編程設(shè)定測量長度、AGC設(shè)定和測量工作過程中的狀態(tài)指示，簡化了編程和維護工作。

磁致伸縮位移傳感器所采用的位置檢測元件含有用于產(chǎn)生測量脈沖所必需的永久磁鐵。傳感器的位置檢測元件包括兩種定位磁塊：

（1）引導(dǎo)式定位磁塊。這種定位磁塊以一個固定用夾槽安裝于傳感器的鋁制擠壓型材的外殼上，配備有一個鉸鏈連接部分。

（2）浮磁式定位磁塊。這種定位磁塊的安裝與傳感器的直線導(dǎo)軌檢測面間無任何直接接觸，能夠被安裝于距離傳感器直線導(dǎo)軌檢測面最遠(yuǎn)9mm的范圍內(nèi)，通常固定于機器的運動部件上，采用這種定位磁塊可以同時與多個位移傳感器配合工作，進行多位置的檢測。或是僅對運動部件進行特定范圍的測量時，采用浮磁式定位磁塊是理想的解決方案。

具有適應(yīng)定位磁塊的不同磁場強度的自調(diào)諧功能。如果采用一個浮磁式定位磁塊，則傳感器必須被校正以適應(yīng)不同的磁場強度，我們稱之為AGC自動增益控制。方法非常方便簡單，仍然通過在適配接插件的針腳間進行短接實現(xiàn)。

其防護等級IP67.取得CE認(rèn)證

采用通用型的輸出方式。目前可提供：

（1）模擬量輸出型：0～10V（10~0V），（-10～10）V，4～20mA（20~4mA）。能夠很方便地與過程儀表相連接。

（2）脈沖量輸出型：PNP，NPN，TTL信號。脈沖量輸出型的直線位移傳感器采用類似于增量型編碼器的相位差輸出方式，因而能夠直接與標(biāo)準(zhǔn)的增量型編碼器的信號處理裝置連接。

脈沖量輸出型直線位移傳感器提供兩個“特色輸入”：“ZERO POINT”輸入用于改變傳感器測量行程的零點位置；“BURST”輸入用于觸發(fā)傳感器傳送相對于傳感器的絕對零點位置的增量數(shù)據(jù)，即用于在出現(xiàn)傳感器供電故障或當(dāng)傳感器供電關(guān)斷后再通電時檢測定位磁塊的實際位置。

全部采用接插件連接方式，特別是模擬量輸出型產(chǎn)品適配標(biāo)準(zhǔn)的M12X1規(guī)格的四針接插件電纜，簡化了接線工作，便于設(shè)備維護，降低了成本。

磁致伸縮位移傳感器典型應(yīng)用

以上這些特點確保這種傳感器能夠可靠地適用于眾多的應(yīng)用中：加工機床、壓力機、液壓缸、注塑機、包裝機、運輸系統(tǒng)、起重系統(tǒng)、舉升機、矯平機、切割設(shè)備、飛行模擬器、風(fēng)力設(shè)備等。

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