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磁致伸縮位移傳感器工作原理
文章出處：網(wǎng)絡(luò )人氣：發(fā)表時(shí)間：2018-08-17 16:34:00
磁致伸縮位移傳感器，通過(guò)內部非接觸式的測控技術(shù)精確地檢測活動(dòng)磁環(huán)的絕對位置來(lái)測量被檢測產(chǎn)品的實(shí)際位移值的；該傳感器的高精度和高可靠性已被廣泛應用于成千上萬(wàn)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(wú)直接接觸，因此傳感器可應用在極惡劣的工業(yè)環(huán)境中，不易受油漬、溶液、塵?；蚱渌廴镜挠绊?。此外，傳感器采用了高科技材料和先進(jìn)的電子處理技術(shù)，因而它能應用在高溫、高壓和高振蕩的環(huán)境中。傳感器輸出信號為絕對位移值，即使電源中斷、重接，數據也不會(huì )丟失，更無(wú)須重新歸零。由于敏感元件是非接觸的，就算不斷重復檢測，也不會(huì )對傳感器造成任何磨損，可以大大地提高檢測的可靠性和使用壽命。
磁致伸縮位移（液位）傳感器，利用磁致伸縮原理、通過(guò)兩個(gè)不同磁場(chǎng)相交產(chǎn)生一個(gè)應變脈沖信號來(lái)準確地測量位置的。測量元件是一根波導管，波導管內的敏感元件由特殊的磁致伸縮材料制成的。
測量過(guò)程是由傳感器的電子室內產(chǎn)生電流脈沖，電流脈沖（也稱(chēng)“詢(xún)問(wèn)信號”）沿著(zhù)傳感器內以磁致伸縮材料制造的波導管以聲音的速度運行，從而在波導管外產(chǎn)生一個(gè)圓周磁場(chǎng)，波導管發(fā)生磁致伸縮現象（鐵磁性物質(zhì)在外磁場(chǎng)作用下，其尺寸伸長(cháng)或縮短，去掉外磁場(chǎng)后，其又恢復原來(lái)的長(cháng)度），產(chǎn)生一個(gè)應變脈沖。應變脈沖（也稱(chēng)“返回信號”）很快便被電子頭的感測電路探測到。
由于這個(gè)應變機械波脈沖信號在波導管內的傳輸時(shí)間和活動(dòng)磁環(huán)與電子室之間的距離成正比，通過(guò)測量時(shí)間，就可以高度精確地確定這個(gè)距離。由于輸出信號是一個(gè)真正的絕對值，而不是比例的或放大處理的信號，所以不存在信號漂移或變值的情況，更無(wú)需定期重標。
測量時(shí)，電子倉中的激勵模塊在敏感檢測元件（磁致伸縮波導絲）兩端施加一查詢(xún)脈沖，該脈沖以光速在波導絲周?chē)纬芍芟虬才喹h(huán)形磁場(chǎng)，該環(huán)形磁場(chǎng)與游標磁環(huán)的偏置永磁磁場(chǎng)發(fā)生耦合作用時(shí)，會(huì )在波導絲的表面形成魏德曼效應扭轉應力波，扭轉波以聲速由產(chǎn)生點(diǎn)向波導絲的兩端傳播，傳向末端的扭轉波被阻尼器件吸收，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(xún)脈沖與接收信號間的時(shí)間差，再乘以扭轉應力波在波導材料中的傳播速度（約2830m/s），即可計算出扭轉波發(fā)生位置與測量基準點(diǎn)間的距離，也即游標磁環(huán)在該瞬時(shí)相對于測量基準點(diǎn)間的絕對距離，從而實(shí)現對游標磁環(huán)位置的實(shí)時(shí)精確測量。
從產(chǎn)生詢(xún)問(wèn)信號的一刻到返回信號被探測到所需的時(shí)間周期乘以固定的聲音速度，我們便能準確的計算出磁鐵的位置變動(dòng)。這個(gè)過(guò)程是連續不斷的，所以每當活動(dòng)磁鐵被帶動(dòng)時(shí)，新的位置很快就會(huì )被感測出來(lái)。由于輸出信號是一個(gè)真正的絕對值，而不是比例的或需要再放大處理的信號，所以不存在信號漂移或變值得情況，更不必像其他位移傳感器一樣需要定期重標。
德國NCTE是歐洲頂尖磁致伸縮原理扭矩傳感器制造商，擁有多年的設計與生產(chǎn)經(jīng)驗，在其精度和測量范圍內為客戶(hù)提供最經(jīng)濟適用的扭矩測試方案。上海耐創(chuàng )測試技術(shù)有限公司負責NCTE公司在中國的產(chǎn)品銷(xiāo)售與技術(shù)服務(wù)，歡迎咨詢(xún)FREE TEL:400-877-3100。
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