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磁懸浮位移傳感器
閱讀�4269�(shí)間:2018-09-05 09:54:50

    磁懸�位移傳感�又稱(chēng)磁致伸縮位移(液位)傳感�,通過(guò)�(nèi)部非接觸式的�(cè)控技�(shù)精確地檢�(cè)活動(dòng)磁環(huán)的位置來(lái)�(cè)量被檢測(cè)�(chǎn)品的�(shí)際位移值的;該傳感器的高精度和高可靠性已被廣泛應(yīng)用于成千上萬(wàn)的實(shí)際案例中�
    由于作為確定位置的活�(dòng)磁環(huán)和敏感元件并�(wú)直接接觸,因此傳感器可應(yīng)用在極惡劣的工業(yè)�(huán)境中,不易受油漬、溶�、塵?;蚱渌廴镜挠绊憽4�?,傳感器采用了高科技材料和先�(jìn)的電子處理技�(shù),因而它能應(yīng)用在高溫、高壓和高振蕩的�(huán)境中。傳感器輸出信號(hào)為位移�,即�電源中斷、重�,數(shù)�(jù)也不�(huì)丟失,更�(wú)須重新歸零。由于敏感元件是非接觸的,就算不斷重�(fù)檢測(cè),也不會(huì)�(duì)傳感器造成任何磨損,可以大大地提高檢測(cè)的可靠性和使用壽命�

工作原理

   磁致伸縮位移(液位)傳感�,是利用磁致伸縮原理、通過(guò)兩�(gè)不同磁場(chǎng)相交�(chǎn)生一�(gè)�(yīng)變脈沖信�(hào)�(lái)�(zhǔn)確地�(cè)量位置的。測(cè)量元件是一根波�(dǎo)�,波�(dǎo)管內(nèi)的敏感元件由特殊的磁致伸縮材料制成的。測(cè)量過(guò)程是由傳感器的電子室�(nèi)�(chǎn)生電流脈�,該電流脈沖在波�(dǎo)管內(nèi)傳輸,從而在波導(dǎo)管外�(chǎn)生一�(gè)圓周磁場(chǎng),當(dāng)該磁�(chǎng)和套在波�(dǎo)管上作為位置變化的活�(dòng)磁環(huán)�(chǎn)生的磁場(chǎng)相交�(shí),由于磁致伸縮的作用,波�(dǎo)管內(nèi)�(huì)�(chǎn)生一�(gè)�(yīng)變機(jī)械波脈沖信號(hào),這�(gè)�(yīng)變機(jī)械波脈沖信號(hào)以固定的聲音速度傳輸,并很快被電子室所檢測(cè)��
   由于這�(gè)�(yīng)變機(jī)械波脈沖信號(hào)在波�(dǎo)管內(nèi)的傳輸時(shí)間和活動(dòng)磁環(huán)與電子室之間的距離成正比,通過(guò)�(cè)量時(shí)�,就可以高度精確地確定這�(gè)距離。由于輸出信�(hào)是一�(gè)真正的�,而不是比例的或放大處理的信號(hào),所以不存在信號(hào)漂移或變值的情況,更無(wú)需定期重標(biāo)�

�(jié)�(gòu)材質(zhì)

   �(cè)桿結(jié)�(gòu):剛性測(cè)桿結(jié)�(gòu)、外置一體式�(jié)�(gòu)�
   �(cè)桿材�(zhì):不銹� 316、鋁型材
   �(cè)桿耐壓:�34MPa(位移);液位:由所選浮子承壓決�
   電子�(cāng)外殼:鋁合�
   安裝接口:螺紋連接、固定座
   出線方式:直出電纜�、航空插�
   防護(hù)等級(jí):IP65(可根據(jù)要求定制 IP67 � IP68�

�(chǎn)品特�(diǎn)

   * �(nèi)部非接觸式測(cè)�
   * 性能�(jià)格比�
   * 多種輸出方式可供選擇
   * 防浪涌、防射頻干擾* 不需定期�(biāo)定和維護(hù)
   * 安裝方便
   * 高精�、高�(wěn)定性、高可靠�
   * 使用壽命�(zhǎng)
   * 具有輸入電源反向極性保�(hù)功能
   * �(jié)�(gòu)精巧、環(huán)境適�(yīng)性強(qiáng)
   * 隔離防爆型(可選�

�(yīng)用領(lǐng)�

   * 伺服液壓油缸活塞位置反饋或預(yù)�
   * 研磨�(jī)械位置反饋或�(yù)�
   * 木材加工定位控制
   * 水輪�(jī)�(dǎo)葉開(kāi)度的檢測(cè)與控�
   * 紙張和塑料薄膜成�
   * 擠注模具�(jī)�
   * 吹塑
   * 工程�(jī)�
   * 金屬成型/剪切沖壓
   * 其它�(jī)械定位和位移檢測(cè)
   * 水壩閘門(mén)* 伺服汽缸活塞位置反饋或預(yù)�
   * 鑄鍛�(jī)床位移控�
   * 注塑�(jī)模板定位與監(jiān)�(cè)
   * 汽輪�(jī)氣阻閥門(mén)�(kāi)度的檢測(cè)與控�
   * 玻璃壓制
   * 塑料�(jī)械改�
   * 氣動(dòng)�
   * 鋼材滾壓
   * 食品加工
   * 港口�(jī)�
   * 船舶舵機(jī)伺服系統(tǒng)

技�(shù)參數(shù)

   �(cè)量對(duì)�:位置、速度(速度�,可�(cè)�1�2�(gè)位置
   �(cè)量范�:50 mm�8000mm
   零點(diǎn)可調(diào)范圍:100%F.S
   輸出方式:
   電流:4�20mA,�(fù)載電� 600Ω
   電壓:0�10VDC 0�5VDC,�(fù)�>5KΩ
   � �:
   分辨�:采用 16Bit D/A �(zhuǎn)��0.0015%F.S(最�1μm�
   非線�:<±0.015%F.S(最小�50μm�
   重復(fù)精度:<±0.002%F.S(最小�3μm�
   � �:<0.002%F.S.
   溫度系數(shù):<0.007%F.S./�
   更新�(shí)間測(cè)量范�:<0.5ms/m
   供電電源:+24VDC±10%
   工作電流:<50m A
   工作溫度:-40�+85�
   �(chǔ)存溫�:-40�+100�
   零點(diǎn)/跨度�(diào)�:100%有效行程(最小范�25mm�
   分辨�:16bit,0.0015%(最�10um)
   線性度:<+0.01%滿量�(最�+50um)
   重復(fù)精度:<+0.001%滿量�(最�+2.5um)
   � �:<4um
   刷新周期:0.5ms�(dá)�1200mm/1.0ms�(dá)�2400mm/
   � �:2.0ms�(dá)�4800mm/5.0ms�(dá)�7600mm行程�(zhǎng)�
   速度�(cè)�:<0.01%滿量�
   � �:0.025m/s�10m/s
   � �:<0.5%
   分辨�:0.1mm/s
   刷新周期:(ms)見(jiàn)位置�(cè)�
   溫度系數(shù):<30ppm/0C

伸縮�(xiàn)�

   大家都知道物�(zhì)有熱脹冷�。除了加熱外,磁�(chǎng)和電�(chǎng)也會(huì)�(dǎo)致物體尺寸的伸長(zhǎng)和縮�。鐵磁性物�(zhì)在外磁場(chǎng)的作用下,其尺寸伸長(zhǎng)(或縮短�,去掉外磁場(chǎng)�,其又恢�(fù)原來(lái)的長(zhǎng)度,這種�(xiàn)象稱(chēng)為磁致伸縮現(xiàn)象(或效�(yīng)�。此�(xiàn)象的�(jī)理是:鐵磁或亞鐵磁材料在居里�(diǎn)以下�(fā)生自�(fā)磁化,形成磁疇。在每�(gè)磁疇�(nèi)。晶格都沿磁化強(qiáng)度方向發(fā)生形�。當(dāng)施加外磁�(chǎng)�(shí),材料內(nèi)部隨即取向的磁疇�(fā)生旋�(zhuǎn),是各磁疇的磁化方向趨于一�,物體對(duì)外顯示的宏觀效應(yīng)即沿磁場(chǎng)方向伸長(zhǎng)或縮短�
   磁致伸縮材料主要有三大類(lèi):即:磁致伸縮的金屬與合金和鐵氧體磁致伸縮材�。這兩種稱(chēng)為傳�(tǒng)磁致伸縮材料。它們并�(méi)有得到廣泛的�(yīng)用:后來(lái)人們發(fā)�(xiàn)了電致伸縮材�,其電致伸縮系數(shù)比金屬與合金的大�200~400ppm,它很快得到廣泛的應(yīng)�;第三大�(lèi)是發(fā)展的稀土金屬間化合物磁致伸縮材�,稱(chēng)為稀土超磁致伸縮材料。它是可提高一�(gè)�(guó)家競(jìng)�(zhēng)力的材料,是21世紀(jì)�(zhàn)略性功能材料�

注意事項(xiàng)

   首先是傳感器的供電情況,如果位移傳感器供電電源容量不�,就�(huì)造成以下的情況:熔膠的運(yùn)�(dòng)�(huì)使合模電子尺的顯示變�,有波動(dòng),或者合模的�(yùn)�(dòng)�(huì)使射膠電子尺的顯示波�(dòng),造成�(cè)量誤差變大。如果電磁閥的驅(qū)�(dòng)電源與直線位移傳感器供電電源共用的時(shí)�,更容易出現(xiàn)這種情況�
   其二是調(diào)頻干擾和靜電干擾的問(wèn)�,調(diào)頻干擾和靜電干擾都有可能讓直線位移傳感器的電子尺的顯示數(shù)字跳�(dòng)�。所�,電子尺的信�(hào)線與�(shè)備的�(qiáng)電線路要分開(kāi)線槽。電子尺必須�(qiáng)制性地接地。信�(hào)線需要使用屏蔽線,而且電箱的一段應(yīng)該跟屏蔽線接地的。如果有高頻干擾的時(shí)�,通常使用�(wàn)用表的電壓測(cè)量就�(huì)顯示正常,但是顯示數(shù)字就是會(huì)跳動(dòng)不停�;而出�(xiàn)靜電干擾�(shí),出�(xiàn)的情況也是跟高頻干擾一樣的。要證明看是否是靜電干擾�(shí),只需用一段電源線把電子尺的封蓋螺絲跟�(jī)器上的某一些的金屬短接起來(lái)就可以了,只要一短接起來(lái),靜電干擾就�(huì)馬上消除�。但是如果要消除掉高頻干擾就很難用上面的方法�,可以試下暫停高頻干擾源,看顯示�(jié)果會(huì)不會(huì)更好,以此來(lái)判斷是不是高頻干擾的�(wèn)��
   其三如果出現(xiàn)顯示�(shù)�(jù)有規(guī)律地跳動(dòng),或者是�(méi)有顯示數(shù)�(jù),技�(shù)人員就需要檢查連接線絕緣是不是出現(xiàn)破損的現(xiàn)�,并且判斷是否跟�(jī)器的外殼很有�(guī)律地接觸而導(dǎo)致的�(duì)地短路�
   其四位移傳感器的�(duì)中�、平行度以及角度的具體要求問(wèn)�,安裝直線位移傳感器的對(duì)中性需要很好,但是平行度可以允許有±0.5mm的誤�,角度可以允許有±12°的誤�。但是如果平行度誤差和角度誤差都是偏大的�,這樣�(huì)出現(xiàn)顯示�(shù)字跳�(dòng)的情�。那么出�(xiàn)這樣的情況的�(shí)�,必須要�(duì)平行度和角度�(jìn)行調(diào)整了�
   就是位移傳感器接線問(wèn)�,直線位移傳感器的三條線是不可以接錯(cuò)的,電源線和輸出線是不可以調(diào)換的。如果上面的線接�(cuò)的話,就�(huì)出現(xiàn)線性誤差很大的情況,要控制的話是很難的,控制的精度也會(huì)變得很差,而顯示很容易出現(xiàn)跳動(dòng)的現(xiàn)象等�。以上五�(diǎn)情況都是位移傳感器安裝使用時(shí)需要特別注意的�

故障處理

   電壓和電流輸出的�(fù)載是不一樣的,電壓的�(fù)載時(shí)要求電阻越大越好,一般不要小�1�000Ω,太小時(shí)就相�(dāng)于短路了,會(huì)損壞�(chǎn)品;電流的負(fù)載是要求電阻越小越好,一般不要大�1�000Ω,太大時(shí)就相�(dāng)于開(kāi)路了,沒(méi)有電流流�。所以電流輸出的�(fù)載和電壓輸出的負(fù)載限制是不一樣的而且一定要注意:電壓輸出時(shí),負(fù)載不能短路,否則�(huì)使負(fù)荷太�,燒毀電路;而電流輸出時(shí),負(fù)載不能開(kāi)�,否則會(huì)使負(fù)載增加而燒毀電路。這兩�(diǎn)一定要清楚。至于電壓輸出和電流輸出,到了機(jī)器上最終的用途還是一樣的,電壓輸出直接用電壓信號(hào),電流信�(hào)流過(guò)電阻,在電阻上有電壓,也是取用電壓信�(hào)�
   安裝接線:磁致尺�(duì)電壓的波�(dòng)可以接受,可以使�12V�36V的電�,當(dāng)然穩(wěn)定的供電電源還是�(duì)�(chǎn)品的精度更有好處,但�(duì)靜電還是要采取一些措�。除線路板內(nèi)部采取了很多措施�,傳輸線有屏蔽線(雙重屏蔽:編織�(wǎng)和錫包層,可以抗�、低頻干擾),還有接地端�,必須保證可靠接地(抗靜電干擾)。上述幾�(xiàng)措施缺一不可�
   一般情況下,客�(hù)的產(chǎn)品替換下�(lái),可能了解原�(lái)的產(chǎn)品是電流型還是電壓型,但訂了貨卻不知道如何安�。如:原�(lái)的電壓型是五線甚至七線的,而我們的四線的(電源+�-、信�(hào)�、地線)一般棕色或紅色是直流電源正極,�(lán)色或黑色是負(fù)�,可以用�(wàn)用表的電壓檔位測(cè)可能的正、負(fù)極之間的電壓�,如果沒(méi)有把�,就可以在可能的正、負(fù)極之間接一�(gè)1000Ω的電�,再�(cè)量電阻之間的電壓�,確�(rèn)正負(fù)極性后,用正極分別去短路剩下的幾根線,同時(shí)看電腦顯示是否出�(xiàn)�(wěn)定的�,如果是,再用負(fù)極去短路剛才�(yàn)證的那根�,同�(shí)看電腦顯示是否出�(xiàn)�(wěn)定的最小�,如果是,就是信�(hào)線了。這就確定�+�-、和信號(hào)線了。如果信�(hào)線非常難以確�,上述方法行不�,可能就是該傳感器的電源與電腦的電源�(méi)有共�,沒(méi)有共�,就�(méi)有一�(gè)基準(zhǔn)�,該傳感器的電源相對(duì)電腦電源就是浮動(dòng)電壓�。因�,必須將該傳感器的電源負(fù)極與電腦的電源負(fù)極短�。上述問(wèn)題自然解�。這很容易出現(xiàn)在維修設(shè)備的�(guò)程中。其它的幾根線不要管,用電工膠綁起即可�
   如果是電流型輸出的傳感器,就不能這樣�(shí)�(yàn)�。因?yàn)?,電流型輸出?fù)載不能開(kāi)�,否則,容易�(guò)載損壞傳感器。對(duì)�,三線制輸出的傳感器,應(yīng)該先在傳感器信號(hào)線與�(fù)極之間先接一�(gè)電阻1000Ω短路,以免誤操作�(shí)�(guò)載。在�(yù)先弄清楚正負(fù)極的情況�,接好傳感器的正�(fù)極接�,再將信�(hào)線分別與其余幾根線短�,看有無(wú)�(wěn)定的顯示。如�,可確定信號(hào)線的接線。然后在停電的情況下,取下原�(lái)短接的那�(gè)電阻,再接好線,然后才能送電。注意信�(hào)線一定不能開(kāi)��
   �(duì)于傳輸距離較�(zhǎng),但是電腦有需要電壓輸出信�(hào),可以選用電流輸出信�(hào)�(jìn)行傳�,到了電腦邊再將電流信號(hào)�(zhuǎn)換成電壓信號(hào),方法很�(jiǎn)�,只需要在輸出與電源負(fù)極之間接入一�(gè)�(biāo)�(zhǔn)的高品質(zhì)電阻就可��
   由于磁致伸縮位移傳感器的原理,從�(jī)械上�,因?yàn)槭菬o(wú)接觸、無(wú)磨損�,所以出�(xiàn)故障的機(jī)�(huì)不多,除非機(jī)械損�,磁�(huán)脫落,這從外觀就容易判�。如果是裝在油缸�(nèi)�,磁�(huán)突然脫落,顯示數(shù)值將�(méi)有變化。如果是停機(jī)好久才脫�,開(kāi)�(jī)上電�(shí)好像在靠近電子�(cāng)端出�(xiàn)了一�(gè)磁環(huán),即:正邏輯尺將�(huì)出現(xiàn)最小顯示數(shù)�,負(fù)邏輯尺會(huì)出現(xiàn)顯示�(shù)�。如果是可拆卸電子�(cāng)式的,可以簡(jiǎn)單地將電子�(cāng)取下,帶電用一磁環(huán)�(cè)試即�。從電氣上講,是有出�(xiàn)�(wèn)題的可能。公司為了避免電氣出�(xiàn)�(wèn)�,作了大量工作,如:選擇功耗很小的元器件使功率消耗小,如電流消耗只�16mA,實(shí)際功率只有不�0.4W,這樣就不�(huì)使元器件�(fā)熱、老化和損�;還有公�,公司通過(guò)先�(jìn)的工藝客服了其它各種�(wèn)�,產(chǎn)品經(jīng)�(yán)酷的�(huán)境測(cè)試和�(jī)械測(cè)試,均符合要�。應(yīng)該在一般使用條件和�(huán)境中不會(huì)出現(xiàn)�(wèn)�。可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)�,諸如:�(shù)�(jù)傳輸不會(huì)�(yùn)行,軟件包未安裝成功、接線錯(cuò)�、信�(hào)大小方向不對(duì)、靜電干擾未有效接地、電流型輸出不會(huì)接線、或原來(lái)是了兩線的而我們的�(chǎn)品是三線制的�

維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百��

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