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CARLEN Analog磁致伸缩位移传感器替代

来源: 发布时间:2024年04月22日

工作原理:

磁致伸缩位移传感器

变送器主要由测杆、电子仓和套在测杆上的非接触的磁环组成。测杆内装有磁致伸缩线(波导丝)。工作时,由电子仓内的电子电路产生一起始脉冲,此起始脉冲在波导丝中传输时,同时产生了一沿波导丝方向前进的旋转磁场。当这个磁场与磁环中的磁场相遇时,产生磁致伸缩效应,使波导丝发生扭动,产生扭动脉冲(或称“返回”脉冲)。这一扭动脉冲被安装在电子仓内的拾能机构所感知并转换成相应的电流脉冲,通过电子电路计算出两脉冲起始和返回之间的时间差,即可测出被测的位置和位移。



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磁致伸缩位移传感器   

伸缩现象编辑

大家都知道物质有热胀冷缩。除了加热外,磁场和电场也会导致物体尺寸的伸长和缩短。铁磁性物质在外磁场的作用下,其尺寸伸长(或缩短),去掉外磁场后,其又恢复原来的长度,这种现象称为磁致伸缩现象(或效应)。此现象的机理是:铁磁或亚铁磁材料在居里点以下发生自发磁化,形成磁畴。

在每个磁畴内。晶格都沿磁化强度方向发生形变。当施加外磁场时,材料内部随即取向的磁畴发生旋转,是各磁畴的磁化方向趋于一致,物体对外显示的宏观效应即沿磁场方向伸长或缩短。


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磁致伸缩位移传感器生产商

开地电子是国内专业的直线位移传感器、拉绳位移传感器、磁致伸缩位移传感器、压力传感器的供应商。公司自成立以来,秉承技术创新和管理创新的精神,批量销售直线位移传感器、拉绳位移传感器、压力传感器等***产品,该产品将宽温度数字补偿、非线性校正、高稳定长寿命以及数据采集技术结合。我公司已成为可信赖的位移传感器、压力传感器和系统解决方案的供应商。

BRSEN的直线位移传感器的主要元件有两条线性轨道组成,轨道长度等于需测量的位移的最大行程,采用传导性材料制成。BRSEN公司对其进行了一系列线性度试验,保证了其质量的可靠性。


磁致伸缩位移传感器

可提供多种不同的输出信号类型,以适应各种应用需求和控制架构。让我们看一下线性磁致伸缩位移传感器的三种常见的输出信号类型。1)模拟,2)基于时间的数字和3)串行数字,并讨论每种方法的优缺点。

模拟量工业自动化中使用的绝大多数磁致伸缩位移传感器都是模拟量输出。通常,模拟输出传感器以DC电压或DC电流的形式提供输出。公共电压输出范围包括0至10 Vdc和-10至+10 Vdc。公共电流输出范围包括0至20 mA和4至20 mA。


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磁致伸缩位移传感器线性度

测量:在传感器测量整个0~80mm范围内,旋动螺旋测微器分别每隔5mm记一组数据,位置磁铁相应移动,连续取测量数据20组,如图3。

线性度的指标公式为

式中:el为非线性误差(线性度);△max为比较大非线性***误差;YFS为输出满量程。

从图3可知,采用**小二乘法拟合直线的斜率为0.992,直线方程为Y = 0.15784+0. 992X,因此在0~80 mm范围内的线性度为0.387%。

磁致伸缩位移传感器迟滞

将螺旋测微器在传感器的正反两个方向量程内来回移动,测量范围为0~80mm,测到的数据如图4。其中有正向测量和反向测量数值(每隔5mm测量1次),以及正反方向测量的差值△H。

由迟滞误差公式

式中△Hmax为正反行程输出比较大差值。

从图4知,△Hmax=0.41,而rH=0.256%。


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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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