磁致伸縮位移傳感器是一種基于鐵磁材料磁致伸縮效應(yīng)開發(fā)的位移檢測裝置,也是一種位移檢測傳感器。它可用于在惡劣的工業(yè)環(huán)境下連續(xù)、精確、實時地檢測各種運動部件的位移(位置)和速度。作為實現(xiàn)精確操作和控制的重要部件,可大幅度提高整個系統(tǒng)的精度和效率。適用于檢測直線運動機械裝置的行程或位置。液壓系統(tǒng)的精密伺服反饋控制是最典型的應(yīng)用之一。
磁致伸縮傳感器用于測量直線位移。它由磁致伸縮敏感元件(波導)、電路、保護殼體和非接觸磁環(huán)組成。如圖1所示,磁致伸縮傳感器工作時,電路產(chǎn)生一個啟動脈沖,該脈沖沿波導方向傳輸,同時沿波導方向產(chǎn)生一個螺旋磁場,當磁場與非接觸磁環(huán)的磁場相遇時,波導產(chǎn)生磁致伸縮效應(yīng)、 即產(chǎn)生機械波并沿波導向電路傳輸,該機械波以恒定的速度V傳輸,電路部分的能量拾取機構(gòu)將該機械波轉(zhuǎn)換為微弱的電信號,經(jīng)放大后得到一個末端脈沖,算出起始脈沖與末端脈沖的時間差T。最后得出位移值L=VT。
磁致伸縮技術(shù)應(yīng)用于位移傳感器已有50多年的歷史。早期,電位計廣泛應(yīng)用于注塑機。但無論其精度、可靠性、行程和使用壽命都比不上磁致伸縮位移傳感器。因為電位器是接觸式的,長期反復使用,碳刷難免磨損,最終失效。而磁致伸縮傳感器具有無觸點、無磨損、經(jīng)久耐用、安裝簡單、外形小巧等特點。因此具有電位計無法比擬的技術(shù)優(yōu)勢。磁致伸縮位移傳感器基本結(jié)構(gòu)見圖2。
圖3為液壓缸用磁致伸縮位移傳感器內(nèi)置安裝圖。磁致伸縮傳感器與液壓缸無桿端剛性連接,并在空心活塞桿內(nèi)完成全行程。磁環(huán)與液壓缸活塞相連。當活塞沿行程移動時,傳感器可精確確定活塞(或磁鐵)的位置。
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