磁懸浮位移傳感器

第第頁磁懸浮位移傳感器磁懸浮位移傳感器又稱磁致伸縮位移（液位）傳感器，通過內(nèi)部非接觸式的測(cè)控技術(shù)精準(zhǔn)明確地檢測(cè)活動(dòng)磁環(huán)的位置來測(cè)量被檢測(cè)產(chǎn)品的實(shí)際位移值的；該傳感器的高精度和高牢靠性已被廣泛應(yīng)用于成千上萬的實(shí)際案例中。由于作為確定位置的活動(dòng)磁環(huán)和敏感元件并無直接接觸，因此傳感器可應(yīng)用在極惡劣的工業(yè)環(huán)境中，不易受油漬、溶液、塵?；蚱渌廴镜挠绊?。此外，傳感器采納了高科技材料和先進(jìn)的電子處理技術(shù)，因而它能應(yīng)用在高溫、高壓和高振蕩的環(huán)境中。傳感器輸出信號(hào)為位移值，即使電源停止、重接，數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失，更無須重新歸零。由于敏感元件是非接觸的，就算不斷重復(fù)檢測(cè)，也不會(huì)對(duì)傳感器造成任何磨損，可以大大地提高檢測(cè)的牢靠性和使用壽命。目錄工作原理產(chǎn)品特點(diǎn)結(jié)構(gòu)材質(zhì)應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)參數(shù)伸縮現(xiàn)象注意事項(xiàng)故障處理工作原理磁致伸縮位移（液位）傳感器，是利用磁致伸縮原理、通過兩個(gè)不同磁場(chǎng)相交產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變脈沖信號(hào)來精準(zhǔn)地測(cè)量位置的。測(cè)量元件是一根波導(dǎo)管，波導(dǎo)管內(nèi)的敏感元件由特別的磁致伸縮材料制成的。測(cè)量過程是由傳感器的電子室內(nèi)產(chǎn)生電流脈沖，該電流脈沖在波導(dǎo)管內(nèi)傳輸，從而在波導(dǎo)管外產(chǎn)生一個(gè)圓周磁場(chǎng)，當(dāng)該磁場(chǎng)和套在波導(dǎo)管上作為位置變化的活動(dòng)磁環(huán)產(chǎn)生的磁場(chǎng)相交時(shí)，由于磁致伸縮的作用，波導(dǎo)管內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號(hào)，這個(gè)應(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)到。由于這個(gè)應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號(hào)在波導(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，通過測(cè)量時(shí)間，就可以高度精準(zhǔn)明確地確定這個(gè)距離。由于輸出信號(hào)是一個(gè)真正的值,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,更無需定期重標(biāo)。產(chǎn)品特點(diǎn)內(nèi)部非接觸式測(cè)量性能價(jià)格比高多種輸出方式可供選擇防浪涌、防射頻干擾不需定期標(biāo)定和維護(hù)安裝便利高精度、高穩(wěn)定性、高牢靠性使用壽命長具有輸入電源反向極性保護(hù)功能結(jié)構(gòu)靈活、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)隔離防爆型（可選）結(jié)構(gòu)材質(zhì)測(cè)桿結(jié)構(gòu):剛性測(cè)桿結(jié)構(gòu)、外置一體式結(jié)構(gòu)；測(cè)桿材質(zhì):不銹鋼316、鋁型材測(cè)桿耐壓:≤34MPa（位移）；液位：由所選浮子承壓決議電子倉外殼:鋁合金安裝接口:螺紋連接、固定座出線方式:直出電纜線、航空插頭防護(hù)等級(jí):IP65（可依據(jù)要求定制IP67或IP68）應(yīng)用領(lǐng)域伺服液壓油缸活塞位置反饋或預(yù)置研磨機(jī)械位置反饋或預(yù)置木材加工定位掌控水輪機(jī)導(dǎo)葉開度的檢測(cè)與掌控紙張和塑料薄膜成型擠注模具機(jī)械吹塑工程機(jī)械金屬成型/剪切沖壓其它機(jī)械定位和位移檢測(cè)水壩閘門伺服汽缸活塞位置反饋或預(yù)置鑄鍛機(jī)床位移掌控注塑機(jī)模板定位與監(jiān)測(cè)汽輪機(jī)氣阻閥門開度的檢測(cè)與掌控玻璃壓制塑料機(jī)械改造氣動(dòng)缸鋼材滾壓食品加工港口機(jī)械船舶舵機(jī)伺服系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)測(cè)量對(duì)象:位置、速度（速度），可測(cè)量1～2個(gè)位置測(cè)量范圍:50mm～8000mm零點(diǎn)可調(diào)范圍:100%F.S輸出方式:電流:4～20mA,負(fù)載電阻600Ω電壓:0～10VDC0～5VDC,負(fù)載5KΩ精度:辨別率:采納16BitD/A轉(zhuǎn)換，0.0015%F.S（最小1μm）非線性:±0.015%F.S（最小±50μm）重復(fù)精度:±0.002%F.S（最小±3μm）遲滯:0.002%F.S.溫度系數(shù):0.007%F.S./℃更新時(shí)間測(cè)量范圍:0.5ms/m供電電源:+24VDC±10%工作電流:50mA工作溫度:—40～+85℃儲(chǔ)存溫度:—40～+100℃零點(diǎn)/跨度調(diào)整:100%有效行程（最小范圍25mm）辨別率:16bit,0.0015%（最小10um）線性度:+0.01%滿量程（最小+50um）重復(fù)精度:+0.001%滿量程（最小+2.5um）滯后:4um刷新周期:0.5ms達(dá)到1200mm/1.0ms達(dá)到2400mm/紋波:2.0ms達(dá)到4800mm/5.0ms達(dá)到7600mm行程長度速度測(cè)量:0.01%滿量程范圍:0.025m/s至10m/s誤差:0.5%辨別率:0.1mm/s刷新周期:（ms）見位置測(cè)量溫度系數(shù):30ppm/0C伸縮現(xiàn)象大家都知道物質(zhì)有熱脹冷縮。除了加熱外，磁場(chǎng)和電場(chǎng)也會(huì)導(dǎo)致物體尺寸的伸長和縮短。鐵磁性物質(zhì)在外磁場(chǎng)的作用下，其尺寸伸長（或縮短），去掉外磁場(chǎng)后，其又恢復(fù)原來的長度，這種現(xiàn)象稱為磁致伸縮現(xiàn)象（或效應(yīng)）。此現(xiàn)象的機(jī)理是：鐵磁或亞鐵磁材料在居里點(diǎn)以下發(fā)生自發(fā)磁化，形成磁疇。在每個(gè)磁疇內(nèi)。晶格都沿磁化強(qiáng)度方向發(fā)生形變。當(dāng)施加外磁場(chǎng)時(shí)，材料內(nèi)部隨即取向的磁疇發(fā)生旋轉(zhuǎn)，是各磁疇的磁化方向趨于一致，物體對(duì)外顯示的宏觀效應(yīng)即沿磁場(chǎng)方向伸長或縮短。磁致伸縮材料重要有三大類：即：磁致伸縮的金屬與合金和鐵氧體磁致伸縮材料。這兩種稱為傳統(tǒng)磁致伸縮材料。它們并沒有得到廣泛的應(yīng)用：后來人們發(fā)覺了電致伸縮材料，其電致伸縮系數(shù)比金屬與合金的大約200～400ppm，它很快得到廣泛的應(yīng)用；第三大類是進(jìn)展的稀土金屬間化合物磁致伸縮材料，稱為稀土超磁致伸縮材料。它是可提高一個(gè)國家競(jìng)爭(zhēng)力的材料，是21世紀(jì)戰(zhàn)略性功能材料。注意事項(xiàng)首先是傳感器的供電情況，假如位移傳感器供電電源容量不足，就會(huì)造成以下的情況：熔膠的運(yùn)動(dòng)會(huì)使合模電子尺的顯示變換，有波動(dòng)，或者合模的運(yùn)動(dòng)會(huì)使射膠電子尺的顯示波動(dòng)，造成測(cè)量誤差變大。假如電磁閥的驅(qū)動(dòng)電源與直線位移傳感器供電電源共用的時(shí)候，更簡(jiǎn)單顯現(xiàn)這種情況。其二是調(diào)頻干擾和靜電干擾的問題，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)字跳動(dòng)的。所以，電子尺的信號(hào)線與設(shè)備的強(qiáng)電線路要分開線槽。電子尺必需強(qiáng)制性地接地。信號(hào)線需要使用屏蔽線，而且電箱的一段應(yīng)當(dāng)跟屏蔽線接地的。假如有高頻干擾的時(shí)候，通常使用萬用表的電壓測(cè)量就會(huì)顯示正常，但是顯示數(shù)字就是會(huì)跳動(dòng)不停的；而顯現(xiàn)靜電干擾時(shí)，顯現(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時(shí)，只需用一段電源線把電子尺的封蓋螺絲跟機(jī)器上的某一些的金屬短接起來就可以了，只要一短接起來，靜電干擾就會(huì)立刻除去掉。但是假如要除去掉高頻干擾就很難用上面的方法了，可以試下暫時(shí)停止高頻干擾源，看顯示結(jié)果會(huì)不會(huì)更好，以此來判定是不是高頻干擾的問題。其三假如顯現(xiàn)顯示數(shù)據(jù)有規(guī)律地跳動(dòng)，或者是沒有顯示數(shù)據(jù)，技術(shù)人員就需要檢查連接線絕緣是不是顯現(xiàn)破損的現(xiàn)象，并且判定是否跟機(jī)器的外殼很有規(guī)律地接觸而導(dǎo)致的對(duì)地短路。其四位移傳感器的對(duì)中性、平行度以及角度的實(shí)在要求問題，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的誤差，角度可以允許有±12°的誤差。但是假如平行度誤差和角度誤差都是偏大的話，這樣會(huì)顯現(xiàn)顯示數(shù)字跳動(dòng)的情況。那么顯現(xiàn)這樣的情況的時(shí)候，必需要對(duì)平行度和角度進(jìn)行調(diào)整了。就是位移傳感器接線問題，直線位移傳感器的三條線是不行接錯(cuò)的，電源線和輸出線是不行調(diào)換的。假如上面的線接錯(cuò)的話，就會(huì)顯現(xiàn)線性誤差很大的情況，要掌控的話是很難的，掌控的精度也會(huì)變得很差，而顯示很簡(jiǎn)單顯現(xiàn)跳動(dòng)的現(xiàn)象等等。以上五點(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負(fù)載是不一樣的，電壓的負(fù)載時(shí)要求電阻越大越好，一般不要小于1，000Ω，太小時(shí)就相當(dāng)于短路了，會(huì)損壞產(chǎn)品；電流的負(fù)載是要求電阻越小越好，一般不要大于1，000Ω，太大時(shí)就相當(dāng)于開路了，沒有電流流通。所以電流輸出的負(fù)載和電壓輸出的負(fù)載限制是不一樣的而且肯定要注意：電壓輸出時(shí)，負(fù)載不能短路，否則會(huì)使負(fù)荷太大，燒毀電路；而電流輸出時(shí)，負(fù)載不能開路，否則會(huì)使負(fù)載加添而燒毀電路。這兩點(diǎn)肯定要清楚。至于電壓輸出和電流輸出，到了機(jī)器上最后的用途還是一樣的，電壓輸出直接用電壓信號(hào)，電流信號(hào)流過電阻，在電阻上有電壓，也是取用電壓信號(hào)。安裝接線：磁致尺對(duì)電壓的波動(dòng)可以接受，可以使用12V～36V的電源，當(dāng)然穩(wěn)定的供電電源還是對(duì)產(chǎn)品的精度更有好處，但對(duì)靜電還是要實(shí)行一些措施。除線路板內(nèi)部實(shí)行了很多措施外，傳輸線有屏蔽線（雙重屏蔽：編織網(wǎng)和錫包層，可以抗高、低頻干擾），還有接地端子，必需保證牢靠接地（抗靜電干擾）。上述幾項(xiàng)措施缺一不可。一般情況下，客戶的產(chǎn)品替換下來，可能了解原來的產(chǎn)品是電流型還是電壓型，但訂了貨卻不知道如何安裝。如：原來的電壓型是五線甚至七線的，而我們的四線的（電源+、—、信號(hào)線、地線）一般棕色或紅色是直流電源正極，藍(lán)色或黑色是負(fù)極，可以用萬用表的電壓檔位測(cè)可能的正、負(fù)極之間的電壓值，假如沒有把握，就可以在可能的正、負(fù)極之間接一個(gè)1000Ω的電阻，再測(cè)量電阻之間的電壓值，確認(rèn)正負(fù)極性后，用正極分別去短路剩下的幾根線，同時(shí)看電腦顯示是否顯現(xiàn)穩(wěn)定的值，假如是，再用負(fù)極去短路剛才驗(yàn)證的那根線，同時(shí)看電腦顯示是否顯現(xiàn)穩(wěn)定的最小值，假如是，就是信號(hào)線了。這就確定了+、—和信號(hào)線了。假如信號(hào)線特別難以確定，上述方法行不通，可能就是該傳感器的電源與電腦的電源沒有共地，沒有共地，就沒有一個(gè)基準(zhǔn)值，該傳感器的電源相對(duì)電腦電源就是浮動(dòng)電壓值。因此，必需將該傳感器的電源負(fù)極與電腦的電源負(fù)極短接。上述問題自然解決。這很簡(jiǎn)單顯現(xiàn)在維護(hù)和修理設(shè)備的過程中。其它的幾根線不要管，用電工膠綁起即可。假如是電流型輸出的傳感器，就不能這樣試驗(yàn)了。由于，電流型輸出負(fù)載不能開路，否則，簡(jiǎn)單過載損壞傳感器。對(duì)于，三線制輸出的傳感器，應(yīng)當(dāng)先在傳感器信號(hào)線與負(fù)極之間先接一個(gè)電阻1000Ω短路，以免誤操作時(shí)過載。在預(yù)先弄清楚正負(fù)極的情況下，接好傳感器的正負(fù)極接線，再將信號(hào)線分別與其余幾根線短路，看有無穩(wěn)定的顯示。如有，可確定信號(hào)線的接線。然后在停電的情況下，取下原來短接的那個(gè)電阻，再接好線，然后才能送電。注意信號(hào)線肯定不能開路。對(duì)于傳輸距離較長，但是電腦有需要電壓輸出信號(hào)，可以選用電流輸出信號(hào)進(jìn)行傳輸，到了電腦邊再將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，方法很簡(jiǎn)單，只需要在輸出與電源負(fù)極之間接入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的高品質(zhì)電阻就可以。由于磁致伸縮位移傳感器的原理，從機(jī)械上講，由于是無接觸、無磨損的，所以顯現(xiàn)故障的機(jī)會(huì)不多，除非機(jī)械損壞，磁環(huán)脫落，這從外觀就簡(jiǎn)單判定。假如是裝在油缸內(nèi)部，磁環(huán)驀地脫落，顯示數(shù)值將沒有變化。假如是停機(jī)好久才脫落，開機(jī)上電時(shí)相像在靠近電子倉端顯現(xiàn)了一個(gè)磁環(huán)，即：正邏輯尺將會(huì)顯現(xiàn)最小顯示數(shù)值，負(fù)邏輯尺會(huì)顯現(xiàn)顯示數(shù)值。假如是可拆卸電子倉式的，可以簡(jiǎn)單地將電子倉取下，帶電用一磁環(huán)測(cè)試即可。從電氣上講，是有顯現(xiàn)問題的可能。公司為了避開電氣顯