SSI磁致伸縮位移傳感器是一種新型的非接觸式位移檢測裝置,其基本原理是通過測量磁致伸縮波導(dǎo)絲中脈沖機械波傳播的時間,結(jié)合傳播的速度,實現(xiàn)對脈沖機械波產(chǎn)生的位置與磁致伸縮檢波模塊之間的位移測量。根據(jù)磁致伸縮魏德曼效應(yīng),當波導(dǎo)絲兩端加載有大電流激勵脈沖時,其在附近的永磁體正對處會產(chǎn)生瞬時應(yīng)變形成脈沖機械波。因此,可以實現(xiàn)在沿波導(dǎo)絲方向上對永磁體的位移測量。在實際測量應(yīng)用中,磁致伸縮波導(dǎo)絲被安裝在堅固的非導(dǎo)磁金屬保護桿內(nèi),游標磁體被安裝在待測目標上,整個測量過程中,保護桿與永磁體始終無接觸。由于上述特點,磁致伸縮位移傳感器可以應(yīng)用在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場,而不受油污、塵埃、溶液的影響。同時,*的非接觸測量方式使得其不會出現(xiàn)磨損以及由此造成的精度降低等問題。
堅固耐用:全封閉設(shè)計,zui高IP68防護等級
數(shù)字技術(shù):響應(yīng)快、穩(wěn)定可靠
線性測量:輸出
實時感應(yīng):同步測量
*磨損:連續(xù)非接觸測量
高分辨率:分辨率zui高0.5um
標準SSI信號,可直接替換編碼器
防護等級高,長時間耐高溫,在冶金行業(yè)大量應(yīng)用
SSI磁致伸縮位移傳感器技術(shù)參數(shù):
輸入
測量數(shù)據(jù)直線位移
測量行程50mm~5000mm 根據(jù)用戶需要定制
輸出
介面SSI同步串行接口
數(shù)據(jù)格式二進制或格雷碼
選項提供奇偶校驗和錯誤位
數(shù)據(jù)長度8~32位
數(shù)據(jù)速度70kBd~1MBd按電纜的長度而定:
線長:<3 <50 <100 <200 <400 m
速率:1000 <400 <300 <200 <100kBd
量程<300 <750 <1000 <2000 <5000 mm
更新頻率3.0 2.5 2.0 1.5 0.5 kHz
精度
分辨率0.5/1/2/5/10/20/50/100 um
非線性度<滿量程的0.02%(zui小100um)
重復(fù)精度<滿量程的0.002%或與分辨率一樣
工作條件
磁環(huán)速度任意
工作溫度-40~85℃
濕度/露點濕度90%,不能結(jié)露
溫度系數(shù)<30ppm/℃
防護等級IP67 不銹鋼外管 、IP68:特殊定制
結(jié)構(gòu)與材料
RH系列電子倉 鋁合金型材
測桿 不銹鋼304或316L
磁環(huán) 標準磁環(huán)或開口磁環(huán)
RP系列電子倉 鋁合金型材
測桿 鋁合金
磁鐵 滑塊磁鐵或浮動磁鐵
外管壓力安裝在液氣缸內(nèi)時為400bar/600bar(峰值)
安裝
安裝方向任意方向
螺紋形式公制M18×1.5,M20×1.5
英制 3/4″-16UNF-3A
電氣連接
出線方式防水接頭或航空插頭
輸入電壓24Vdc(-15~+20%)
極性保護zui大-30Vdc
超壓保護zui大36Vdc
工作電流<70mA(隨量程大小而變)
SSI出方式
SSI(Synchronized Serial Interface)同步串連界面數(shù)字輸出,它提供即時的同步位置輸出。SSI主要功能為同步數(shù)據(jù)交換。因為同步,所以應(yīng)用在閉環(huán)控制系統(tǒng)上十分容易,更能與大多數(shù)控制器連接,非常經(jīng)濟實用。它能把磁環(huán)的實時位置,轉(zhuǎn)化成一個24、25或者26位(二進制或者格雷碼)的串行數(shù)據(jù)格式。在收到控制器提供的時鐘信號后,以RS485/RS422串行通訊方式傳至控制器。SSI信號對噪音的抗擾性*,zui遠距離可以達到500m,數(shù)據(jù)傳送的速度可任選,而且不受數(shù)據(jù)長度和分辨率影響。
SSI輸?shù)臄?shù)據(jù)格式與值編碼器*相同,可直接替換值編碼器,能與PLC功能模塊(如西門子SM338及ET200中SM138)直接連接。
時序圖
邏輯圖
安裝結(jié)構(gòu)及接線
SSI輸出位移傳感器有內(nèi)置式和外置式兩種安裝方式,內(nèi)置式結(jié)構(gòu)緊湊,適用于液壓缸的內(nèi)置安裝,外置式采用鋁型材導(dǎo)軌,安裝于運動部件外部,使用方便。
耐壓外管尺寸及安裝說明
RH系列耐壓外管,鋁型材電子倉,專為液壓系統(tǒng)使用設(shè)計的,內(nèi)置于液壓缸內(nèi)部,耐壓可達34MPa連續(xù)(69MPa峰值)。安裝螺紋規(guī)格M18×1.5、M20×1.5或3/4”-16 UNF-3A。
D60插頭
直出電纜(標準長度為2m)
注:圖中所示的上下死區(qū)表示傳感器在該區(qū)域內(nèi)的輸出值為零或者不可靠,本傳感器的上下死區(qū)值分別為:50.8和63.5mm,該值可以根據(jù)客戶要求作出適當修改,可在訂貨時跟我司銷售或者技術(shù)特別提出。
鋁型材外置結(jié)構(gòu)尺寸及安裝說明RP鋁型材外置安裝結(jié)構(gòu),適用于一般機械,安裝方便,易于維護。
D60插頭(滑塊式磁鐵)
直出電纜(浮動磁鐵)
接線方式
航空插頭連接時,以針腳和相對應(yīng)的線色定義
防水接頭直接出線時,以線色定義
D70公接頭針號排列(面向傳感器頭)
SSI輸出 針號線色 定義
1灰(-)數(shù)據(jù)
2粉(+) 數(shù)據(jù)
3黃(+) 時鐘
4綠(-) 時鐘
5棕+24VDC(-15%/+20%)
6白直流電源地
7 不接
充分利用針對信號處理,時間測量模塊,HART通訊模塊進行設(shè)計研發(fā),完成了對磁致伸縮位移傳感器的單片機外圍電路設(shè)計,從而實現(xiàn)傳感器中數(shù)據(jù)的采集、處理、現(xiàn)場顯示,以及把數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C進行處理的基本功能,完成了對位移傳感器時間測量芯片外圍電路的設(shè)計,從而實現(xiàn)提高傳感器精度的目的,實際產(chǎn)品樣品檢驗達到了設(shè)計指標和要求。
在針對測量精度提高進行的相關(guān)技術(shù)方法研究中,由于磁致伸縮位移傳感器的位移測量系統(tǒng),一般由大電流脈沖發(fā)射、回波信號檢測及放大、時間量測量、HART 通訊等部分組成,其中高分辨力時間量檢測方法和技術(shù),構(gòu)成磁致伸縮位移傳感器實現(xiàn)高精度測量的關(guān)鍵技術(shù)之一。通過采用 ACAM 公司產(chǎn)生的第二代 TDC-GP2 芯片實現(xiàn)高分辨力時間量檢測,不僅可以大量減少電子元件使用數(shù)量和體積,為磁致伸縮位移傳感器研究提供了新的設(shè)計思路,而且對縮短我國同發(fā)達國家在這一領(lǐng)域的差距具有積極意義。