卡伦 Analog磁致伸缩位移传感器

磁致伸缩位移传感器

应用行业：

注塑机械

吹瓶机械

压铸机械

橡胶成型机械

液压及压力设备

压砖机械

标志制作机器

油漆喷雾器

金属与木工机械

汽车与行走机械

17系列输出信号为：

电压0-10V/10-0V双输出（170系列）

电流0-20mA（171系列）

电流20-0mA（172系列）

电流4-20mA（174系列）

电流20-4mA（175系列）

数字Start/Stop开始/停止输出（173系列）

数码CANBus输出（176系列）

数码SSI输出（177系列）

可根据使用情况及PLC接口类型选择适合的输出信号。

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磁致伸缩位移传感器的结构

根据这个原理，设计了总体的电子信号系统方案来检测这个磁致旋转波并送人到MCS51微型计算机处理。数字信号处理系统如图2所示。

(1)产生一个周期激励脉冲电流，该脉冲输入波导钢丝，以便围绕波导钢丝形成一个周期脉冲磁场。该脉冲的周期和宽度应通过微处理器编程来调节。为了获得较强的脉冲磁场，激励脉冲应具有足够的能量，即足够的电流。

3.传感器性能指标测试及结果

为了给传感器系统进行定标，搭建了测试平台。测试平台由传感器主体、位置磁铁、螺旋测微器、印制电路板、LCD、FDPS-50BA型电源（输人220V，输出±15V,5 V)组成。

在搭建的平台上面对传感器的性能进行测量，主要包括传感器的线性度，迟滞和重复性。

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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。

磁致伸缩位移传感器

由于G和ρ均为恒定（对于一定的波导管来说）的，所以传播速度也恒定。经过计算该旋转波沿着波导钢丝以2 800 m/s的速度向两边传播。当它传到波导钢丝一端的波检测器时被转换成电信号ua·通过测量磁致旋转波从位置磁铁传到波检测器的时间tL就能确定位置磁铁和波检测器之间的距离。这样，当部件A和B产生相对运动，通过磁致旋转波位移传感器就可以确定部件A的位置和速度。

在波导钢丝的另一端，磁致旋转波将通过减波元件被较大削弱，以避免反射的波形对测量精度造成影响。波反射器是用于改善电信号ua的波形和加强电信号的大小。

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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

Canopen属性：

can接口比较大1MB符合can iso11898标准，专为串行数据传输而设计的。除了通过pdo(进程数据对象)进行有用的数据传输外，canopen协议还支持通过SDO(服务数据对象)实现普遍的监视和诊断功能，SDO可以在安装时通过EDS文件进行配置。

位移传感器输出数据：

位移传感器提供一个自由配置的数据块(pdo)的比较大8个字节

默认情况下，它提供以下数据：

位置(32位整数值)

速度(16位整数值)

4个限制值的状态(1字节)

mxn磁致伸缩位移传感器对应于编码器剖面ds-406/3.1(canopen标准ds-301/3.0)，可以直接连接到现场总线。它们的测量数据被转换成位移比例的，总线支持的传感器输出信号，并直接传输到canopen主机。

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