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南京灼華電氣有限公司
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位移傳感器磁尺工作原理及故障解除

時(shí)間:2022/8/22閱讀:2617
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         磁致伸縮位移傳感器通過(guò)非接觸式的測(cè)控技術(shù)精確地檢測(cè)活動(dòng)磁環(huán)的絕對(duì)位置來(lái)測(cè)量被檢測(cè)產(chǎn)品的實(shí)際位移值的;該傳感器的高精度和高可靠性已被廣泛應(yīng)用于成千上萬(wàn)的實(shí)際案例中。


由于作為確定位置的活動(dòng)磁環(huán)和敏感元件并無(wú)直接接觸,因此傳感器可應(yīng)用在極惡劣的工業(yè)環(huán)境中,不易受油漬、溶液、塵埃或其它污染的影響,IP防護(hù)等級(jí)在IP67以上。此外,傳感器采用了高科技材料和先進(jìn)的電子處理技術(shù),因而它能應(yīng)用在高溫、高壓和高振蕩的環(huán)境中。傳感器輸出信號(hào)為絕對(duì)位移值,即使電源中斷、重接,數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失,更無(wú)須重新歸零。由于敏感元件是非接觸的,就算不斷重復(fù)檢測(cè),也不會(huì)對(duì)傳感器造成任何磨損,可以大大地提高檢測(cè)的可靠性和使用壽命。
磁致伸縮位移傳感器,是利用磁致伸縮原理、通過(guò)兩個(gè)不同磁場(chǎng)相交產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變脈沖信號(hào)來(lái)準(zhǔn)確地測(cè)量位置的。測(cè)量元件是一根波導(dǎo)管,波導(dǎo)管內(nèi)的敏感元件由特殊的磁致伸縮材料制成的。測(cè)量過(guò)程是由傳感器的電子室內(nèi)產(chǎn)生電流脈沖,該電流脈沖在波導(dǎo)管內(nèi)傳輸,從而在波導(dǎo)管外產(chǎn)生一個(gè)圓周磁場(chǎng),當(dāng)該磁場(chǎng)和套在波導(dǎo)管上作為位置變化的活動(dòng)磁環(huán)產(chǎn)生的磁場(chǎng)相交時(shí),由于磁致伸縮的作用,波導(dǎo)管內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號(hào),這個(gè)應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號(hào)以固定的聲音速度傳輸,并很快被電子室所檢測(cè)到。
由于這個(gè)應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號(hào)在波導(dǎo)管內(nèi)的傳輸時(shí)間和活動(dòng)磁環(huán)與電子室之間的距離成正比,通過(guò)測(cè)量時(shí)間,就可以高度精確地確定這個(gè)距離。由于輸出信號(hào)是一個(gè)真正的絕對(duì)值,而不是比例的或放大處理的信號(hào),所以不存在信號(hào)漂移或變值的情況,更無(wú)需定期重標(biāo)。
磁致伸縮位移傳感器是根據(jù)磁致伸縮原理制造的高精度、長(zhǎng)行程絕對(duì)位置測(cè)量的位移傳感器。它采用非接觸的測(cè)量方式,           由于測(cè)量用的活動(dòng)磁環(huán)和傳感器自身并無(wú)直接接觸,不至于被摩擦、磨損,因而其使用壽命長(zhǎng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),可靠性高,安全性好,便于系統(tǒng)自動(dòng)化工作,即使在惡劣的工業(yè)環(huán)境下,也能正常工作。此外,它還能承受高溫、高壓和強(qiáng)振動(dòng),現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于機(jī)械位移的測(cè)量、控制中。
直線的工作原理是跟滑動(dòng)變阻器一樣的,它作為分壓器使用的,它是以相對(duì)的輸出電壓來(lái)呈現(xiàn)出所測(cè)量位置的實(shí)際上的位置。對(duì)這個(gè)裝置的工作有下面幾點(diǎn)要求:
1、如果電子尺已經(jīng)使用很長(zhǎng)時(shí)間了,而且密封已經(jīng)老化,同時(shí)夾雜著很多雜質(zhì),而且水混合物和油會(huì)嚴(yán)重影響電刷的接觸電阻的,這樣會(huì)使顯示的數(shù)字不停地跳動(dòng)。這個(gè)時(shí)候可以說(shuō)直線位移傳感器的電子尺已經(jīng)損壞了,需要更換。
2、若電源的容量很小,就會(huì)出現(xiàn)很多情況的,所以,供電電源需要有充分的容量。那么,容量不足,就會(huì)造成如下的情況:熔膠的運(yùn)動(dòng)會(huì)使合模電子尺的顯示變換,有波動(dòng),或者合模的運(yùn)動(dòng)會(huì)使射膠電子尺的顯示波動(dòng),造成測(cè)量結(jié)果誤差很大。如果電磁閥的驅(qū)動(dòng)電源于直線位移傳感器供電電源同時(shí)在一起的時(shí)候,更容易出現(xiàn)以上的情況,情況嚴(yán)重時(shí)用萬(wàn)用表的電壓檔甚至可以測(cè)量到電壓的有關(guān)波動(dòng)。如果情況不是因?yàn)楦哳l干擾、靜電干擾或者是中性不夠好的造成的,那么就有可能是電源的功率太小造成的。
3、調(diào)頻干擾和靜電干擾都有可能讓直線位移傳感器的電子尺的顯示數(shù)字跳動(dòng)的。電子尺的信號(hào)線與設(shè)備的強(qiáng)電線路要分開(kāi)線槽。電子尺必須要強(qiáng)制性地使用接地支架,而且同時(shí)讓電子尺的外殼跟地面良好地接觸。信號(hào)線需要使用屏蔽線,而且電箱的一段應(yīng)該跟屏蔽線接地的。
如果有高頻干擾的時(shí)候,通常使用萬(wàn)用表的電壓測(cè)量就會(huì)顯示正常,但是顯示數(shù)字就是會(huì)跳動(dòng)不停的;而出現(xiàn)靜電干擾時(shí),出現(xiàn)的情況也是跟高頻干擾一樣的。要證明看是否是靜電干擾時(shí),可以先使用一段電源線把電子尺的封蓋螺絲跟機(jī)器上的某一些的金屬短接起來(lái)就可以了,只要一短接起來(lái),靜電干擾就會(huì)馬上消除掉的。但是如果要消除掉高頻干擾就很難用上面的方法了,變頻節(jié)電器和機(jī)器手都經(jīng)常出現(xiàn)高頻干擾的,所以可以試一下用停止高頻節(jié)電器或者機(jī)械手的方法來(lái)驗(yàn)證是不是高頻干擾的。
4、如果直線位移傳感器的電子尺在工作的過(guò)程當(dāng)中,在某一點(diǎn)的顯示數(shù)據(jù)有規(guī)律地跳動(dòng),或者是沒(méi)有顯示數(shù)據(jù)的時(shí)候,出現(xiàn)這種情況就需要檢查連接線絕緣是不是出現(xiàn)破損的現(xiàn)象,并且跟機(jī)器的外殼很有規(guī)律地接觸而導(dǎo)致的對(duì)地短路。
5、供電的電壓一定要穩(wěn)定,工業(yè)的電壓需要符合±0.1[%]的穩(wěn)定性,例如,基準(zhǔn)電壓是10V的話,就可以允許有±0.01V的波動(dòng)變化,如果不是的話,就會(huì)引起顯示的圈套波動(dòng)這樣的情況。但是如果這個(gè)時(shí)候的顯示波動(dòng)的幅度沒(méi)有超過(guò)波動(dòng)電壓的波動(dòng)的幅度的話,那么電子尺就是正常的了。
6、安裝直線位移傳感器的對(duì)中性需要很好,但是平行度可以允許有±0.5mm的誤差,角度可以允許有±12°的誤差。但是如果平行度誤差和角度誤差都是偏大的話,這樣會(huì)出現(xiàn)顯示數(shù)字跳動(dòng)的情況。那么出現(xiàn)這樣的情況的時(shí)候,必須要對(duì)平行度和角度進(jìn)行調(diào)整了。
7、在連接的過(guò)程當(dāng)中,一定要多加注意,電子尺的三條線是不可以接錯(cuò)的,電源線和輸出線是不可以調(diào)換的。如果上面的線接錯(cuò)的話,就會(huì)出現(xiàn)線性誤差很大的情況,要控制的話是很難的,控制的精度也會(huì)變得很差,而顯示很容易出現(xiàn)跳動(dòng)的現(xiàn)象等等。



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