磁致伸縮位移傳感器  應(yīng)用領(lǐng)域

可廣泛應(yīng)用于石油、化工、水利、制藥、食品、飲料等行業(yè)的各種液罐的液位計(jì)量和控制，航天加油系統(tǒng)、汽車加油系統(tǒng)、柴油加油系統(tǒng)及各種液壓罐、水文監(jiān)測(cè)、水處理等。

磁致伸縮位移傳感器是根據(jù)磁致伸縮原理制造的高精度、長(zhǎng)行程***位置測(cè)量的位移傳感器。它采用內(nèi)部非接觸的測(cè)量方式，由于測(cè)量用的活動(dòng)磁環(huán)和傳感器自身并無(wú)直接接觸，不至于被摩擦、磨損，因而其使用壽命長(zhǎng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，可靠性高，安全性好，便于系統(tǒng)自動(dòng)化工作，即使在惡劣的工業(yè)環(huán)境下(如容易受油潰、塵?；蚱渌奈廴緢?chǎng)合)，也能正常工作[01]。此外，它還能承受高溫、高壓和強(qiáng)振動(dòng)，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于機(jī)械位移的測(cè)量、控制中。它的行程可達(dá)3米或更長(zhǎng)，標(biāo)稱精度為0.05% F·S，行程1米以上傳感器精度可達(dá)0.02% F，S,重復(fù)性可達(dá)0.002% F·S，因此它在石油化工，航空航天、電力、水利等行業(yè)得到普遍的應(yīng)用。

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CARLEN品牌下的磁致伸縮位移傳感器

磁致伸縮位移傳感器有2種類型，一種是桿狀的，一種是側(cè)面安裝的。2種類型的應(yīng)環(huán)境不同。

標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量沖程

50mm步可達(dá)1000mm沖程

250mm步可達(dá)5000mm沖程（側(cè)桿型）

250mm步可達(dá)7600mm沖程（桿狀型）

canopen磁致伸縮位移傳感器的特點(diǎn)：

mxn磁致伸縮位移傳感器對(duì)應(yīng)于編碼器剖面ds-406/3.1(canopen標(biāo)準(zhǔn)ds-301/3.0)，可以直接連接到現(xiàn)場(chǎng)總線。它們的測(cè)量數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成位移比例的，總線支持的傳感器輸出信號(hào)，并直接傳輸?shù)絚anopen主機(jī)。

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磁致伸縮位移傳感器的結(jié)構(gòu)

根據(jù)這個(gè)原理，設(shè)計(jì)了總體的電子信號(hào)系統(tǒng)方案來(lái)檢測(cè)這個(gè)磁致旋轉(zhuǎn)波并送人到MCS51微型計(jì)算機(jī)處理。數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)如圖2所示。

(1)產(chǎn)生一個(gè)周期激勵(lì)脈沖電流，該脈沖輸入波導(dǎo)鋼絲，以便圍繞波導(dǎo)鋼絲形成一個(gè)周期脈沖磁場(chǎng)。該脈沖的周期和寬度應(yīng)通過(guò)微處理器編程來(lái)調(diào)節(jié)。為了獲得較強(qiáng)的脈沖磁場(chǎng)，激勵(lì)脈沖應(yīng)具有足夠的能量，即足夠的電流。

3.傳感器性能指標(biāo)測(cè)試及結(jié)果

為了給傳感器系統(tǒng)進(jìn)行定標(biāo)，搭建了測(cè)試平臺(tái)。測(cè)試平臺(tái)由傳感器主體、位置磁鐵、螺旋測(cè)微器、印制電路板、LCD、FDPS-50BA型電源（輸人220V，輸出±15V,5 V)組成。

在搭建的平臺(tái)上面對(duì)傳感器的性能進(jìn)行測(cè)量，主要包括傳感器的線性度，遲滯和重復(fù)性。

磁致伸縮位移傳感器   

伸縮現(xiàn)象編輯

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(zhǎng)和縮短。鐵磁性物質(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)后，其又恢復(fù)原來(lái)的長(zhǎng)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(zhǎng)或縮短。

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磁致伸縮位移傳感器重復(fù)性

傳感器在正行程和反行程測(cè)量各測(cè)2次的數(shù)據(jù)，其中還計(jì)算了重復(fù)性偏差。根據(jù)式（2）可計(jì)算出0～80mm滿量程的重復(fù)性誤差指標(biāo)el=±0.287%.。

（4）傳感器其他靜態(tài)特性

①傳感器的分辨力

經(jīng)過(guò)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試，移動(dòng)螺旋測(cè)微器±0.056mm，傳感器LCD顯示值改變±0.056mm。

②穩(wěn)定性

在測(cè)試時(shí)，將傳感器設(shè)定在一固定點(diǎn)，然后分別在4h讀取數(shù)據(jù)1次，測(cè)得值分別為31.62 mm, 31.56 mm, 31.56nm, 31.62mm。穩(wěn)定性誤差為0.06mm。傳感器通、斷電幾次后在此位置讀數(shù)，仍舊為31.62，驗(yàn)證了磁致伸縮傳感器不受掉電影響。

溫度穩(wěn)定性是指?jìng)鞲衅髟谕饨鐪囟茸兓螺敵隽堪l(fā)生的變化。測(cè)量傳感器溫度穩(wěn)定性時(shí)，分別在房間溫度為15℃和室外溫度為1℃測(cè)量，讀數(shù)變化為0.06 m，即溫度穩(wěn)定性誤差為0.06 mm。

③測(cè)試系統(tǒng)靈敏度

移動(dòng)螺旋測(cè)微器0.05mm，測(cè)到傳感器LCD屏上變化0.056mm，此測(cè)試系統(tǒng)的靈敏度為1.12。

綜上，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得傳感器的靜態(tài)特性，可知傳感器的線性度為0.387%，遲滯誤差為0.256%，重復(fù)性誤差為±0.287%,分辨力為0.056mm。磁致伸縮位移傳感器的自身精度很高，理論可以達(dá)到μm級(jí)，實(shí)際分辨力只有0.056mm。

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磁致伸縮位移傳感器：

變送器-采用磁致伸縮原理制造的高精度、長(zhǎng)行程位置測(cè)量的位移變送器。不但可以測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體的直線位移，同時(shí)給出運(yùn)動(dòng)物體的位置和速度模擬信號(hào)或液位信號(hào)，根據(jù)輸出信號(hào)的不同，分為模擬式和數(shù)字式兩種。

1、高精度，高穩(wěn)定性，高可靠性。

2、非接觸式測(cè)量，使用壽命長(zhǎng)，功耗低。

3、多種輸出方式可供選擇。

4、具有反向極性保護(hù)功能。

5、巡檢速度快，響應(yīng)靈敏度高。

6、能在線診斷，開放性好，實(shí)時(shí)測(cè)量。

7、防雷擊、抗射頻干擾。

8、安裝方便、無(wú)需定期標(biāo)定和維護(hù)。

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上海開地電子有限公司坐落于普陀區(qū)怒江北路598號(hào)2108室（紅星世貿(mào)大廈），是集設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、售后服務(wù)于一體，數(shù)碼、電腦的生產(chǎn)型企業(yè)。公司在行業(yè)內(nèi)發(fā)展多年，持續(xù)為用戶提供整套編碼器，傾角傳感器，位移傳感器，絕對(duì)值編碼器的解決方案。公司主要產(chǎn)品有編碼器，傾角傳感器，位移傳感器，絕對(duì)值編碼器等，公司工程技術(shù)人員、行政管理人員、產(chǎn)品制造及售后服務(wù)人員均有多年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。并與上下游企業(yè)保持密切的合作關(guān)系。雷恩 Posital以符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品質(zhì)量為目標(biāo)，并始終如一地堅(jiān)守這一原則，正是這種高標(biāo)準(zhǔn)的自我要求，產(chǎn)品獲得市場(chǎng)及消費(fèi)者的高度認(rèn)可。上海開地電子有限公司以先進(jìn)工藝為基礎(chǔ)、以產(chǎn)品質(zhì)量為根本、以技術(shù)創(chuàng)新為動(dòng)力，開發(fā)并推出多項(xiàng)具有競(jìng)爭(zhēng)力的編碼器，傾角傳感器，位移傳感器，絕對(duì)值編碼器產(chǎn)品，確保了在編碼器，傾角傳感器，位移傳感器，絕對(duì)值編碼器市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)。