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德國BALLUFF巴魯夫位移傳感器的工作原理

發布時間: 2019-09-06  點擊次數: 184次

德國BALLUFF巴魯夫位移傳感器的工作原理
德國BALLUFF巴魯夫電位器式位移傳感器它通過電位器元件將機械位移轉換成與之成線性或任意函數關係的電阻或電壓輸出。普通直線電位器和圓形電位器都可分別用作直線位移和角位移傳感器。但是,為實現測量位移目的而設計的電位器,要求在位移變化和電阻變化之間有一個確定關係。電位器式位移傳感器的可動電刷與被測物體相連。物體的位移引起電位器移動端的電阻變化。阻值的變化量反映了位移的量值,阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。通常在電位器上通以電源電壓,以把電阻變化轉換為電壓輸出。線繞式電位器由於其電刷移動時電阻以匝電阻為階梯而變化,其輸出特性亦呈階梯形。如果這種位移傳感器在伺服係統中用作位移反饋元件,則過大的階躍電壓會引起係統振蕩。因此在電位器的製作中應盡量減小每匝的電阻值。電位器式傳感器的另一個主要缺點是易磨損。它的優點是:結構簡單,輸出信號大,使用方便,價格低廉。磁致伸縮位移傳感器通過非接觸式的測控技術地檢測活動磁環的位置來測量被檢測產品的實際位移值的;該傳感器的高精度和高可靠性已被廣泛應用於成千上萬的實際案例中。
由於作為確定位置的活動磁環和敏感元件並無直接接觸,
德國BALLUFF巴魯夫位移傳感器因此傳感器可應用在極惡劣的工業環境中,不易受油漬、溶液、塵埃或其它汙染的影響,IP防護等級在IP67以上。此外,傳感器采用了高科技材料和先進的電子處理技術,因而它能應用在高溫、高壓和高振蕩的環境中。傳感器輸出信號為位移值,即使電源中斷、重接,數據也不會丟失,更無須重新歸零。由於敏感元件是非接觸的,就算不斷重複檢測,也不會對傳感器造成任何磨損,可以大大地提高檢測的可靠性和使用壽命。
德國BALLUFF巴魯夫磁致伸縮位移傳感器,是利用磁致伸縮原理、通過兩個不同磁場相交產生一個應變脈衝信號來準確地測量位置的。測量元件是一根波導管,波導管內的敏感元件由特殊的磁致伸縮材料製成的。測量過程是由傳感器的電子室內產生電流脈衝,該電流脈衝在波導管內傳輸,從而在波導管外產生一個圓周磁場,當該磁場和套在波導管上作為位置變化的活動磁環產生的磁場相交時,由於磁致伸縮的作用,波導管內會產生一個應變機械波脈衝信號,這個應變機械波脈衝信號以固定的聲音速度傳輸,並很快被電子室所檢測到。由於這個應變機械波脈衝信號在波導管內的傳輸時間和活動磁環與電子室之間的距離成正比,
德國BALLUFF巴魯夫位移傳感器是通過測量時間,就可以高度地確定這個距離。由於輸出信號是一個真正的值,而不是比例的或放大處理的信號,所以不存在信號漂移或變值的情況,更無需定期重標。
磁致伸縮位移傳感器是根據磁致伸縮原理製造的高精度、長行程位置測量的位移傳感器。它采用非接觸的測量方式,由於測量用的活動磁環和傳感器自身並無直接接觸,不至於被摩擦、磨損,因而其使用壽命長、環境適應能力強,可靠性高,安全性好,便於係統自動化工作,即使在惡劣的工業環境下,也能正常工作。此外,它還能承受高溫、高壓和強振動,現已被廣泛應用於機械位移的測量、控製中。
德國巴魯夫傳感器特點:新型傳感器的特點包括:微型化、數字化、智能化、多功能化、係統化、網絡化,它不僅促進了傳統產業的改造和更新換代,而且還可能建立新型工業,從而成為21世紀新的經濟增長點。微型化是建立在微電子機械係統(MEMS)技術基礎上的,目前已成功應用在矽器件上做成矽壓力傳感器。可以用不同的觀點對傳感器進行分類:
它們的轉換原理(傳感器工作的基本物理或化學效應);它們的用途;它們的輸出信號類型以及製作它們的材料和工藝等。根據傳感器工作原理,可分為物理傳感器和化學傳感器二大類:   傳感器工作原理的分類物理傳感器應用的是物理效應,諸如壓電效應,磁致伸縮現象,離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號量的微小變化都將轉換成電信號。
傳感器靜態特性:傳感器的靜態特性是指對靜態的輸入信號,傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關係。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關,所以它們之間的關係,即傳感器的靜態特性可用一個不含時間變量的代數方程,或以輸入量作橫坐標,把與其對應的輸出量作縱坐標而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態特性的主要參數有:線性度、靈敏度、遲滯、重複性、漂移等。
(1)線性度:指傳感器輸出量與輸入量之間的實際關係曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程範圍內實際特性曲線與擬合直線之間的大偏差值與滿量程輸出值之比。
(2)靈敏度:靈敏度是傳感器靜態特性的一個重要指標。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應輸入量增量之比。用S表示靈敏度。
(3)遲滯:傳感器在輸入量由小到大(正行程)及輸入量由大到小(反行程)變化期間其輸入輸出特性曲線不重合的現象成為遲滯。對於同一大小的輸入信號,傳感器的正反行程輸出信號大小不相等,這個差值稱為遲滯差值。
(4)重複性:重複性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續多次變化時,所得特性曲線不一致的程度。
(5)漂移:傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下,傳感器輸出量隨著時間變化,此現象稱為漂移。產生漂移的原因有兩個方麵:一是傳感器自身結構參數;二是周圍環境(如溫度、濕度等)。

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