磁致伸縮位移傳感器的結(jié)構(gòu)
根據(jù)這個原理,設(shè)計了總體的電子信號系統(tǒng)方案來檢測這個磁致旋轉(zhuǎn)波并送人到MCS51微型計算機處理。數(shù)字信號處理系統(tǒng)如圖2所示。
(1)產(chǎn)生一個周期激勵脈沖電流,該脈沖輸入波導(dǎo)鋼絲,以便圍繞波導(dǎo)鋼絲形成一個周期脈沖磁場。該脈沖的周期和寬度應(yīng)通過微處理器編程來調(diào)節(jié)。為了獲得較強的脈沖磁場,激勵脈沖應(yīng)具有足夠的能量,即足夠的電流。
3.傳感器性能指標測試及結(jié)果
為了給傳感器系統(tǒng)進行定標,搭建了測試平臺。測試平臺由傳感器主體、位置磁鐵、螺旋測微器、印制電路板、LCD、FDPS-50BA型電源(輸人220V,輸出±15V,5 V)組成。
在搭建的平臺上面對傳感器的性能進行測量,主要包括傳感器的線性度,遲滯和重復(fù)性。
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模擬輸出方式
磁致伸縮位移傳感器內(nèi)置一個16位D/A轉(zhuǎn)換器,實時精確地將游標磁環(huán)的位置轉(zhuǎn)為標準的4-20mA電流信號或者0-10V電壓信號,輸出信號和有效量程成線性關(guān)系??筛鶕?jù)現(xiàn)場使用需要通過螺絲刀100%設(shè)定零點、滿度以及正反向,操作簡單。輸出的標準模擬信號可直接輸出到PLC控制模塊(如西門子331模塊)或者其它儀表。
安裝結(jié)構(gòu)及接線
模擬輸出位移傳感器有內(nèi)置式和外置式兩種安裝方式,RH內(nèi)置式結(jié)構(gòu)緊湊,適用于液壓缸的內(nèi)置安裝,RP外置式采用鋁型材導(dǎo)軌,安裝于運動部件外部,使用方便。
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磁致伸縮位移傳感器
測量時,電子倉中的激勵模塊在敏感檢測元件(磁致伸縮波導(dǎo)絲)兩端施加一查詢脈沖,該脈沖以光速在波導(dǎo)絲周圍形成周向安培環(huán)形磁場,該環(huán)形磁場與游標磁環(huán)的偏置永磁磁場發(fā)生耦合作用時,會在波導(dǎo)絲的表面形成魏德曼效應(yīng)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力波,扭轉(zhuǎn)波以聲速由產(chǎn)生點向波導(dǎo)絲的兩端傳播,傳向末端的扭轉(zhuǎn)波被阻尼器件吸收,傳向激勵端的信號則被檢波裝置接收,電子倉中的控制模塊計算出查詢脈沖與接收信號間的時間差,再乘以扭轉(zhuǎn)應(yīng)力波在波導(dǎo)材料中的傳播速度(約2830m/s),即可計算出扭轉(zhuǎn)波發(fā)生位置與測量基準點間的距離,也即游標磁環(huán)在該瞬時相對于測量基準點間的***距離,從而實現(xiàn)對游標磁環(huán)位置的實時精確測量 [1] 。
磁致伸縮位移傳感器
可提供多種不同的輸出信號類型,以適應(yīng)各種應(yīng)用需求和控制架構(gòu)。讓我們看一下線性磁致伸縮位移傳感器的三種常見的輸出信號類型。1)模擬,2)基于時間的數(shù)字和3)串行數(shù)字,并討論每種方法的優(yōu)缺點。
模擬量工業(yè)自動化中使用的絕大多數(shù)磁致伸縮位移傳感器都是模擬量輸出。通常,模擬輸出傳感器以DC電壓或DC電流的形式提供輸出。公共電壓輸出范圍包括0至10 Vdc和-10至+10 Vdc。公共電流輸出范圍包括0至20 mA和4至20 mA。
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磁致伸縮位移傳感器
應(yīng)用行業(yè):
注塑機械
吹瓶機械
壓鑄機械
橡膠成型機械
液壓及壓力設(shè)備
壓磚機械
標志制作機器
油漆噴霧器
金屬與木工機械
汽車與行走機械
17系列輸出信號為:
電壓0-10V/10-0V雙輸出(170系列)
電流0-20mA(171系列)
電流20-0mA(172系列)
電流4-20mA(174系列)
電流20-4mA(175系列)
數(shù)字Start/Stop開始/停止輸出(173系列)
數(shù)碼CANBus輸出(176系列)
數(shù)碼SSI輸出(177系列)
可根據(jù)使用情況及PLC接口類型選擇適合的輸出信號。
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磁致伸縮位移傳感器
技術(shù)參數(shù)編輯
1.測量對象:位置、速度(***速度),可測量1~2個位置
2.測量范圍:50 mm~8000mm
3.零點可調(diào)范圍:100%F.S
4.輸出方式:
電流:4~20mA,最大負載電阻 600Ω
電壓:0~10VDC 0~5VDC,比較低負載>5KΩ
5.精 度:
分辨率:采用 16Bit D/A 轉(zhuǎn)換,0.0015%F.S(Z小1μm)
非線性:<±0.015%F.S(Z小±50μm)
重復(fù)精度:<±0.002%F.S(Z小±3μm)
6.遲滯:<0.002%F.S.
7.溫度系數(shù):<0.007%F.S./℃
8.更新時間測量范圍:<0.5ms/m
9.供電電源:+24VDC±10%
10.工作電流:<50m A
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