什么是磁致伸缩位移传感器
来源:杰森传感器 | 作者:杰森传感器 | 发布时间: 2023-07-10 | 589 次浏览 | 分享到:

一、简介

磁致伸缩线性位移/液位传感器的检测机理基于传感器核心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核心检测元件——磁致伸缩波导丝与游标磁环间的魏德曼效应。

磁致伸缩位移传感器是通过内部非接触式的测控技术精确地检测活动磁环的绝对位置来测量被检测产品的实际位移值。由于作为确定位置的活动磁环和敏感元件并无直接接触,因此传感器可应用在极恶劣的工业环境中,不易受油渍、溶液、尘埃或其他污染的影响。                                                       

二、工作原理

磁致伸缩位移(液位)传感器,是利用磁致伸缩原理,通过两个不同磁场相交产生一个应变脉冲信号来准确地测量位置的。测量元件是一根波导管,波导管内的敏感元件是由特殊的磁致伸缩材料制成的。测量过程是由传感器的电子室内产生电流脉冲,该电流脉冲在波导管内传输,从而在波导管外产生一个圆周磁场,当该磁场和套在波导管上作为位置变化的活动磁环产生的磁场相交时,由于磁致伸缩的作用,波导管内会产生一个应变机械波脉冲信号,这个应变机械波脉冲信号以固定的声音速度传输,并很快被电子室所检测到。

由于这个应变机械波脉冲信号在波导管内的传输时间和活动磁环与电子室之间的距离成正比,通过测量时间,就可以高度精确地确定这个距离。由于输出信号是一个真正的绝对值,而不是比例的或放大处理的信号,所以不存在信号漂移或变值的情况,更无需定期重标。

 

三、结构材质

(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)

 

四、技术参数

1.测量对象:位置、速度(绝对速度),可测量1~2个位置

  2.测量范围:50 mm~8000mm

  3.零点可调范围:100%F.S

  4.输出方式:

  电流:4~20mA,最大负载电阻600Ω

  电压:0~10VDC  0~5VDC,最低负载>5KΩ

  5.精度:

  分辨率:采用16Bit D/A转换,0.0015%F.S(最小1μm)

  非线性:<±0.015%F.S(最小±50μm)

  重复精度:<±0.002%F.S(最小±3μm)

  6.迟滞:<0.002%F.S.

  7.温度系数:<0.007%F.S./℃

  8.更新时间测量范围:<0.5ms/m

  9.供电电源:+24VDC±10%

  10.工作电流:<50mA

  11.工作温度:-40~+85℃

  12.储存温度:-40~+100℃

  13.零点/跨度调整:100%有效行程(最小范围25mm)

  14.分辨率:16bit,0.0015%(最小10um)

  15.线性度:<+0.01%满量程(最小+50um)

  16.重复精度:<+0.001%满量程(最小+2.5um)

  17.滞后:<4um

  18.刷新周期:0.5ms达到1200mm/1.0ms达到2400mm/

  19.纹波:2.0ms达到4800mm/5.0ms达到7600mm行程长度

  20.速度测量:<0.01%满量程

  21.范围:0.025m/s至10m/s

  22.误差:<0.5%

  23.分辨率:0.1mm/s

  24.刷新周期:(ms)见位置测量

  25.温度系数:<30ppm/0C

五、优点

(1)可靠性强。磁致伸缩位移传感器是一种非接触式测量的传感器,传感器的关键原件与被测物体没有机械接触,所以不存在摩擦、磨损的现象,大大延长了传感器的使用时间。传感器的封装也优于传统位移传感器,整个电路转换部分封闭在不锈钢管内,使磁致伸缩位移传感器有耐高温、高压、强振动、抗污染情况良好、易于维护等优点。

(2)精度高。磁致伸缩位移传感器将激励脉冲发射时间和回波脉冲拾取之间的时间间隔进行测量,然后转化为被测体的位移量。计时装置的测量可以根据需要达到很高的精度,所以传感器的测量精度很高,可达到0.002%FS。

(3)量程大。量程可以从几十毫米到几米 ,所以有很广泛的应用范围。

(4)传感器测量的是被测体的位移绝对值,断电后系统不需要进行重新调零。

(5)安装、调试、维护简单方便。

(6)便于系统自动化工作。磁致伸缩位移传感器输出信号为 4-20mA 标准电流信号或RS485数字信号,很容易接入上位机管理系统,使整个测量系统更加自动化、智能化。

(7)安全性高。磁致伸缩液位传感器的外壳可以使用安全系数很高的金属做成,能很好的保护里面的电子电路系统,从而可以工作在各种易燃、易爆等危险的工作场所。


六、应用领域

应用于石油、化工、水利、制药、食品、饮料等行业的各种液罐的液位计量和控制,航天加油系统、汽车加油系统、柴油加油系统及各种液压罐、水文监测、水处理等。


寻找传感器替代解决方案?