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MTS位移傳感器的工作原理及主要分類
閱讀:2170 發(fā)布時間:2019-8-5MTS位移傳感器的工作原理及主要分類
位移傳感器簡介:
位移是和物體的位置在運(yùn)動過程中的移動有關(guān)的量,位移的測量方式所涉及的范圍是相當(dāng)廣泛的。小位移通常用應(yīng)變式、電感式、差動變壓器式、渦流式、霍爾傳感器來檢測,大的位移常用感應(yīng)同步器、光柵、容柵、磁柵等傳感技術(shù)來測量。其中光柵傳感器因具有易實現(xiàn)數(shù)字化、精度高(目前分辨率zui高的可達(dá)到納米級)、抗干擾能力強(qiáng)、沒有人為讀數(shù)誤差、安裝方便、使用可靠等優(yōu)點(diǎn),在機(jī)床加工、檢測儀表等行業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用。
MTS傳感器應(yīng)用:
mts傳感器被應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域。
工作原理:
mts 傳感器的核心包括一條鐵磁材料的測量感應(yīng)元件,一般被稱為 "波導(dǎo)管",一個可以移動的永磁鐵,磁鐵與波導(dǎo)管會產(chǎn)生一個縱向向的磁場。 每當(dāng)電流脈沖(即 "詢問信號")由傳感器電子頭送出并通過波導(dǎo)管時,第二個磁場便由波導(dǎo)管的徑向方面制造出來。 當(dāng)這兩個磁場在波導(dǎo)管相交的瞬間,波導(dǎo)管產(chǎn)生 "磁致伸縮" 現(xiàn)像,一個應(yīng)變脈沖即時產(chǎn)生。這個被稱為 "返回信號" 的脈沖以超聲的速度從產(chǎn)生點(diǎn)(即位置測量點(diǎn))運(yùn)行回傳感器電子頭并被檢測器檢出來。準(zhǔn)確的磁鐵位置測量是由傳感器電路的一個高速計時器對詢問信號發(fā)出到返回信號到達(dá)的時間周期探測而計算出來,這個過程極為快速與無誤。 利用計算脈沖的運(yùn)行時間來測量永磁鐵的位置為我們提供了一個值的位置讀數(shù),而且永遠(yuǎn)不需要定期重標(biāo)或擔(dān)心斷電后歸零的問題。非接觸式的測量消除了機(jī)械磨損的問題,保證了*的重復(fù)性和持久性。
主要分類:
根據(jù)運(yùn)動方式:直線位移傳感器:
直線位移傳感器的功能在于把直線機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換成電信號。為了達(dá)到這一效果,通常將可變電阻滑軌定置在傳感器的固定部位,通過滑片在滑軌上的位移來測量不同的阻值。傳感器滑軌連接穩(wěn)態(tài)直流電壓,允許流過微安培的小電流,滑片和始端之間的電壓,與滑片移動的長度成正比。將傳感器用作分壓器可zui大限度降低對滑軌總阻值性的要求,因為由溫度變化引起的阻值變化不會影響到測量結(jié)果。
角度位移傳感器:
角度位移傳感器應(yīng)用于障礙處理:使用角度傳感器來控制你的輪子可以間接的發(fā)現(xiàn)障礙物。原理非常簡單:如果馬達(dá)角度傳感器構(gòu)造運(yùn)轉(zhuǎn),而齒輪不轉(zhuǎn),說明你的機(jī)器已經(jīng)被障礙物給擋住了。此技術(shù)使用起來非常簡單,而且非常有效;唯yi要求就是運(yùn)動的輪子不能在地板上打滑(或者說打滑次數(shù)太多),否則你將無法檢測到障礙物。一個空轉(zhuǎn)的齒輪連接到馬達(dá)上就可以避免這個問題,這個輪子不是由馬達(dá)驅(qū)動而是通過裝置的運(yùn)動帶動它:在驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)的過程中,如果惰輪停止了,說明你碰到障礙物了。
根據(jù)材質(zhì):
霍耳式位移傳感器:它的測量原理是保持霍耳元件(見半導(dǎo)體磁敏元件)的激勵電流不變,并使其在一個梯度均勻的磁場中移動,則所移動的位移正比于輸出的霍耳電勢。磁場梯度越大,靈敏度越高;梯度變化越均勻,霍耳電勢與位移的關(guān)系越接近于線性。圖2中是三種產(chǎn)生梯度磁場的磁系統(tǒng):a系統(tǒng)的線性范圍窄,位移Z=0時,霍耳電勢≠0;b系統(tǒng)當(dāng)Z<2毫米時具有良好的線性,Z=0時,霍耳電勢=0;c系統(tǒng)的靈敏度高,測量范圍小于1毫米。圖中N、S分別表示正、負(fù)磁極?;舳轿灰苽鞲衅鞯膽T性小、頻響高、工作可靠、壽命長,因此常用于將各種非電量轉(zhuǎn)換成位移后再進(jìn)行測量的場合。
光電式位移傳感器:它根據(jù)被測對象阻擋光通量的多少來測量對象的位移或幾何尺寸。特點(diǎn)是屬于非接觸式測量,并可進(jìn)行連續(xù)測量。光電式位移傳感器常用于連續(xù)測量線材直徑或在帶材邊緣位置控制系統(tǒng)中用作邊緣位置傳感器。