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磁致伸缩位移传感器测量方法要点-非接触高精度应用场景

发布时间:2021-05-24 点击次数:0

经常有人问磁致伸缩位移传感器到底是怎么测位置的,凭什么不接触就能测准。这东西用在油缸内置、液位、行走机械上确实多,把测量原理讲清楚,选型和现场调试都少走弯路。

测杆(内置波导丝) 位置磁环 电子仓(激励脉冲发出/回波接收) 激励电流脉冲沿波导丝下行 → 与磁环磁场相交产生应变波 → 应变波回传电子仓计时 位置 = 波速 × 传播时间,断电后位置不丢失(绝对值)
图:磁致伸缩位移传感器非接触测量原理

非接触、绝对值,是它的两个硬特点

测杆里有一根波导丝,外部套一个随被测物体移动的磁环。电子仓发出一个电流激励脉冲,这个脉冲走到磁环所在位置时,两个磁场叠加,产生一个扭转应变波沿波导丝往回走。电子仓量出从发脉冲到收到回波的时间,乘以已知的波速,就得到磁环的位置。

因为磁环和测杆不接触,没有电刷那种磨损,寿命长;又因为每次测的是当前真实位置,不是累加步数,断电再上电位置不丢,这就是绝对值测量。这两点正是它被油缸、液位这类要求长期可靠的场合选中的原因。

现场选型先看三件事

量程与行程留余量:实际行程别顶满量程,一般留10%~20%余量,不然两端死区吃掉有效行程。

内置还是外置:油缸内置要在活塞杆里钻测杆孔、磁环固定在活塞上;外置就装在油缸旁、磁环卡随动块。内置省空间但对加工孔有要求,外置好维护但要做好防磕碰。

输出接什么系统:PLC走模拟量就选4-20mA或0-10V;要抗干扰、要组网诊断就上SSI、CANopen这类数字总线。别等线布完了才发现接口对不上。

现场踩坑提醒:磁环方向别装反。磁环有磁面,装反了轻则信号弱、读数跳,重则根本测不到。另外测杆周围不要靠近强磁铁、大电机,外加磁场会干扰波导丝,表现就是读数莫名其妙地飘。

磁致伸缩位移传感器的测量方法说到底就是"脉冲+回波计时"这一套,原理不复杂,但量程、安装方式和输出信号选不对,现场照样出问题。拿不准工况怎么配的,把油缸行程、系统压力和PLC接口发过来,易测电气磁致伸缩位移传感器技术工程师欢迎您的咨询。

常见问题

问:磁致伸缩位移传感器的行程余量一般要留多少?
答:别把量程用满,留出一成到两成的富余最稳,也就是10%~20%这个区间。余量不留,两头的死区就会把真正能用的一段挤掉。选型时先把死区尺寸扣出来,再拿机构实际尺寸去对量程。

问:磁致伸缩位移传感器断电再上电,位置会丢吗?
答:不会。它每次读的都是当前真实位置,不靠累计脉冲数,属于绝对值测量,断电重启位置还在,不用重新回零。这就是油缸、液位这类要求长期可靠的场合选它的原因。

问:磁致伸缩传感器接 PLC,模拟量和总线输出怎么挑?
答:PLC 那端是模拟量输入的,就配 4-20mA 或者 0-10V。要是现场干扰大、还得组网、要能读诊断信息,那就上 CANopen、SSI 这类总线。别等到线全铺完了才反应过来接口配不上,那会儿整段都得拆了重来。

问:磁环装反了,磁致伸缩位移传感器会有什么表现?
答:磁环是分磁面的,方向装反了先是信号变弱、读数跳,严重时干脆读不到位置。装之前先对一下方向;另外测杆周围别紧贴强磁铁和大电机,外加磁场干扰波导丝,读数就会莫名其妙地飘。

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