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磁致伸缩位移传感器的原理

磁致旋转波位移传感器，除位置磁铁外，所有其他元器件都安装在传感器壳体内，组成传感器的主**置磁铁通常装在一个运动部件A上，而传感器主体则装在一个固定的部件B上。

传感器工作时，电子信号和处理系统发给磁致波导钢丝间隔为T的激励脉冲电流ie该脉冲电流将产生一个围绕波导钢丝的旋转磁场。位置磁铁也产生一个固定的磁场。根据Widemanm效应，金属随其瞬间变形产生波导扭曲，使波导钢丝产生磁致弹性伸缩，即形成一个磁致旋转波。磁致旋转波的传播速度为，式中：G为波导管的剪切弹性模量；ρ为波导管密度。

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磁致伸缩位移传感器

技术参数编辑

11.工作温度:-40～+85℃

12.储存温度:-40～+100℃

13.零点/跨度调整:100%有效行程（**小范围25mm）

14.分辨率:16bit,0.0015%(**小10um)

15.线性度:<+0.01%满量程(**小+50um)

16.重复精度:<+0.001%满量程(**小+2.5um)

17.滞后:<4um

18.刷新周期:0.5ms达到1200mm/1.0ms达到2400mm/

19.纹波:2.0ms达到4800mm/5.0ms达到7600mm行程长度

20.速度测量:<0.01%满量程

21.范围:0.025m/s至10m/s

22.误差:<0.5%

23.分辨率:0.1mm/s

24.刷新周期:（ms）见位置测量

25.温度系数:<30ppm/0C

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磁致伸缩位移传感器的结构

根据这个原理，设计了总体的电子信号系统方案来检测这个磁致旋转波并送人到MCS51微型计算机处理。数字信号处理系统如图2所示。

(1)产生一个周期激励脉冲电流，该脉冲输入波导钢丝，以便围绕波导钢丝形成一个周期脉冲磁场。该脉冲的周期和宽度应通过微处理器编程来调节。为了获得较强的脉冲磁场，激励脉冲应具有足够的能量，即足够的电流。

3.传感器性能指标测试及结果

为了给传感器系统进行定标，搭建了测试平台。测试平台由传感器主体、位置磁铁、螺旋测微器、印制电路板、LCD、FDPS-50BA型电源（输人220V，输出±15V,5 V)组成。

在搭建的平台上面对传感器的性能进行测量，主要包括传感器的线性度，迟滞和重复性。

磁致伸缩位移传感器材料主要有三大类：

即：磁致伸缩的金属与合金和铁氧体磁致伸缩材料。这两种称为传统磁致伸缩材料。它们并没有得到普遍的应用：后来人们发现了电致伸缩材料，其电致伸缩系数比金属与合金的大约200~400ppm，它很快得到普遍的应用；第三大类是发展的稀土金属间化合物磁致伸缩材料，称为稀土超磁致伸缩材料。它是可提高一个国家竞争力的材料，是21世纪战略性功能材料。

磁致伸缩位移传感器适用于高温、高压和强振荡等极其恶劣的工况，其***式输出很好地解决了断电归零问题，由于敏感元件都是非接触式、无磨损运行，平均无故障时间长达23年。

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磁致伸缩位移传感器

监视线性运动

在某些情况下，不需要动态运动控制，但仍必须精确定位机器。与上述动态闭环控制方案不同，位置监控应用中使用的磁致伸缩位移传感器不会“闭环”。换句话说，传感器在控制加速度，减速度或复杂的运动曲线方面不起作用。取而代之的是，传感器用于允许将机器沿其行程定位在一个或多个特定位置。位置监控应用的一个很好的例子是机械冲压机，其中磁致伸缩位移传感器用于设置压力机的关闭高度。

测量直线运动

***，第三类线性位置反馈应用程序将磁致伸缩位移传感器用作一种电子卷尺。在这些应用中，传感器用于提供准确的***位置测量。在许多情况下，测量应用涉及生产非常特定尺寸的零件。 能够进行精确，可重复的位置反馈的磁致伸缩位移传感器可以很好地满足要求。测量应用的一个示例可能是用于定尺切割的切割锯。

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磁致伸缩位移传感器

CARLEN为原装进口德国产品， 17系列磁悬浮式磁致伸缩位移传感器是专为油压缸而设计，耐压外管与六角法兰为100%不锈钢制作，可以直接安装到液压缸内。电子仓部分与耐压外管为模块化设计，即两者可完全分离开。

此设计为在特殊情况下只需拔出电子部分，而耐压外管（不锈钢管）无需和液压缸分离，更无需对液压缸内的油进行放油清空操作，此设计较大提高生产效率，减少重置液压缸的时间。

非接触式设计不但方便安装，而且能消除所有工作磨损而带来的误差。

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