磁致伸缩位移传感器重复性
传感器在正行程和反行程测量各测2次的数据,其中还计算了重复性偏差。根据式(2)可计算出0~80mm满量程的重复性误差指标el=±0.287%.。
(4)传感器其他静态特性
①传感器的分辨力
经过测试系统测试,移动螺旋测微器±0.056mm,传感器LCD显示值改变±0.056mm。
②稳定性
在测试时,将传感器设定在一固定点,然后分别在4h读取数据1次,测得值分别为31.62 mm, 31.56 mm, 31.56nm, 31.62mm。稳定性误差为0.06mm。传感器通、断电几次后在此位置读数,仍旧为31.62,验证了磁致伸缩传感器不受掉电影响。
温度稳定性是指传感器在外界温度变化下输出量发生的变化。测量传感器温度稳定性时,分别在房间温度为15℃和室外温度为1℃测量,读数变化为0.06 m,即温度稳定性误差为0.06 mm。
③测试系统灵敏度
移动螺旋测微器0.05mm,测到传感器LCD屏上变化0.056mm,此测试系统的灵敏度为1.12。
综上,经过实验测得传感器的静态特性,可知传感器的线性度为0.387%,迟滞误差为0.256%,重复性误差为±0.287%,分辨力为0.056mm。磁致伸缩位移传感器的自身精度很高,理论可以达到μm级,实际分辨力只有0.056mm。
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磁致伸缩位移传感器的原理
从机械上讲,因为是无接触、无磨损的,所以出现故障的机会不多,除非机械损坏,磁环脱落,这从外观就容易判断。如果是装在油缸内部,磁环突然脱落,显示数值将没有变化。如果是停机好久才脱落,开机上电时好像在靠近电子仓端出现了一个磁环,即:正逻辑尺将会出现**小显示数值,负逻辑尺会出现比较大显示数值。如果是可拆卸电子仓式的,可以简单地将电子仓取下,带电用一磁环测试即可。
从电气上讲,是有出现问题的可能。公司为了避免电气出现问题,作了大量工作,如:选择功耗很小的元器件使功率消耗小,如电流消耗只有16mA,实际功率只有不到0.4W,这样就不会使元器件发热、老化和损坏;还有公司,公司通过先进的工艺客服了其它各种问题,产品经严酷的环境测试和机械测试,均符合要求。
应该在一般使用条件和环境中不会出现问题。可能会出现的问题,诸如:数据传输不会运行,软件包未安装成功、接线错误、信号大小方向不对、静电干扰未有效接地、电流型输出不会接线、或原来是了两线的而我们的产品是三线制的 [2] 。
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磁致伸缩位移传感器的检测机理基于传感器关键检测元件磁致伸缩波导丝与游标磁环间的魏德曼效应。 测量时,电子仓中的激励模块在敏磁致伸缩线性位移/液位传感器的检测机理基于传感器关键检测元件—磁致伸缩波导丝与游标磁环间的魏德曼效应。
结构材质编辑
1.测杆结构:刚性测杆结构、外置一体式结构;
2.测杆材质:不锈钢 316、铝型材;
3.测杆耐压:≤34MPa(位移);
4.液位:由所选浮子承压决定
5.电子仓外壳:铝合金
6.安装接口:螺纹连接、固定座
7.出线方式:直出电缆线、航空插头
8.防护等级:IP65(可根据要求定制 IP67 或 IP68)
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的三个主要应用
**近发现,尽管磁致伸缩位移传感器已在许多行业和应用中使用,但所有这些应用都可分为三大类:控制线性运动,监视线性运动和测量线性运动。
控制直线运动
当我们谈论控制运动时,通常是在谈论某种闭环控制,其中不仅机器的运动部件的位置很重要,而且机器在到达该位置的过程中的行为方式也很重要。在闭环控制应用中,原动机(例如液压缸,气压缸,电动机等)从控制器接收命令以进行加速,减速,停止,倒车等。该磁致伸缩位移传感器负责向控制系统提供准确,动态的位置反馈。当然,用于闭合反馈回路的磁致伸缩位移传感器必须是准确的,但它也必须能够为控制器提供高度动态的位置更新。如果发现附有伺服阀或比例阀的液压缸,液压油中还可能有一个磁致伸缩位移传感器,可向控制器提供关键位置信息。
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模拟输出方式
磁致伸缩位移传感器内置一个16位D/A转换器,实时精确地将游标磁环的位置转为标准的4-20mA电流信号或者0-10V电压信号,输出信号和有效量程成线性关系。可根据现场使用需要通过螺丝刀100%设定零点、满度以及正反向,操作简单。输出的标准模拟信号可直接输出到PLC控制模块(如西门子331模块)或者其它仪表。
安装结构及接线
模拟输出位移传感器有内置式和外置式两种安装方式,RH内置式结构紧凑,适用于液压缸的内置安装,RP外置式采用铝型材导轨,安装于运动部件外部,使用方便。
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