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磁致伸缩位移传感器相对浮动电压值

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磁致伸缩材料的选择
自从发现物质的磁致伸缩效应后,人们就一直想利用这一物理效应来制造有用的功能器件与设备。为此人们研究和发展了一系列磁致伸缩材料,主要有三大类:即:磁致伸缩的金属与合金,如镍(Ni)基合金(Ni, Ni-Co合金, Ni-Co-Cr合金)和铁基合金(如 Fe-Ni合金, Fe-Al合金, Fe- Co-V合金等)和铁氧体磁致伸缩材料,如 N i-Co和 Ni-Co-Cu铁氧体材料等。这两种称为传统磁致伸缩材料,其λ值(在20—80ppm之间)过小,它们没有得到推广应用,后来人们发现了电致伸缩材料,如( Pb, Zr,Ti)C03材料,(简称为 P ZT或称压电陶瓷材料),其电致伸缩系数比金属与合金的大约200~400ppm,它很快得到广泛应用;第三大类是近期发展的稀土金属间化合物磁致伸缩材料,例如以( Tb,Dy)Fe2化合物为基体的合金
Tbo0.3Dy0.7Fe1.95材料(下面简称 T b-Dy— Fe材料)的λ达到1500~2000ppm,比前两类材料的λ大1~2个数量级,因此称为稀土超磁致伸缩材料。
和传统超磁致伸缩材料及压电陶瓷材料(PZT)相比,稀土超磁致伸缩材料是佼佼者,它具有下列优点:磁致伸缩应变λ比纯 N i大50倍,比PZT材料大5—25倍,比纯 N i和 Ni-Co合金高400~800倍;磁致伸缩应变时产生的推力很大,直径约l0mm的 Tb-Dy-Fe的棒材,磁致伸缩时产生约200公斤的推力。能量转换效率(用机电耦合系数 K33表示)高达70%,而 Ni基合金仅有16%,PZT材料仅有40~60%;其弹性模量随磁场而变化,可调控;响应时间(由施加磁场到产生相应的应变λ所需的时间称响应时间)仅百万分之一秒,比人的思维还快;频率特性好,可在低频率(几十至1000赫兹)下工作,工作频带宽;稳定性好,可靠性高,其磁致伸缩性能不随时间而变化,无疲劳,无过热失效问题。

磁致伸缩位移传感器主要特点
1、位移行程自由可选,常规产品50mm~8000mm,特殊非标产品可接受定制。
2、宽泛的供电电压选择:10~30Vdc;
3、分辨率可选择:0.005mm、0.01mm、0.02mm、0.05mm、0.1mm;
4、安装方式可根据用户要求定制内置式或外置式(其他);
5、环境使用温度-45℃~+90℃;
6、多种出线方式可供选择,直出线缆、总线式M12×5针公头、M12×5孔母头、M12×4针电源公头;
7、磁环数量可选择1~3个;
8、材质:电子仓选用高强度铝合金型材,测杆采用304不锈钢,抗压耐腐蚀;
9、磁致伸缩液位传感器耐压可达35MPa,高耐压峰值达到68MPa;


磁致伸缩传感器接线方法
电压和电流输出的负载是不一样的,电压的负载时要求电阻越大越好,一般不要小于1,000Ω,太小时就相当于短路了,会损坏产品;电流的负载是要求电阻越小越好,一般不要大于1,000Ω,太大时就相当于开路了,没有电流流通。所以电流输出的负载和电压输出的负载限制是不一样的而且一定要注意:电压输出时,负载不能短路,否则会使负荷太大,烧毁电路;而电流输出时,负载不能开路,否则会使负载增加而烧毁电路。这两点一定要清楚。至于电压输出和电流输出,到了机器上终的用途还是一样的,电压输出直接用电压信号,电流信号流过电阻,在电阻上有电压,也是取用电压信号。
安装接线:磁致尺对电压的波动可以接受,可以使用12V~36V的电源,当然稳定的供电电源还是对产品的精度更有好处,但对静电还是要采取一些措施。除线路板内部采取了很多措施外,传输线有屏蔽线(双重屏蔽:编织网和锡包层,可以抗高、低频干扰),还有接地端子,必须保证可靠接地(抗静电干扰)。上述几项措施缺一不可。
一般情况下,客户的产品替换下来,可能了解原来的产品是电流型还是电压型,但订了货却不知道如何安装。如:原来的电压型是五线甚至七线的,而我们的四线的(电源+、-、信号线、地线)一般棕色或红色是直流电源正极,蓝色或黑色是负极,可以用万用表的电压档位测可能的正、负极之间的电压值,如果没有把握,就可以在可能的正、负极之间接一个1000Ω的电阻,再测量电阻之间的电压值,确认正负极性后,用正极分别去短路剩下的几根线,同时看电脑显示是否出现稳定的大值,如果是,再用负极去短路刚才验证的那根线,同时看电脑显示是否出现稳定的小值,如果是,就是信号线了。这就确定了+、-、和信号线了。如果信号线非常难以确定,上述方法行不通,可能就是该传感器的电源与电脑的电源没有共地,没有共地,就没有一个基准值,该传感器的电源相对电脑电源就是浮动电压值。因此,必须将该传感器的电源负极与电脑的电源负极短接。上述问题自然解决。这很容易出现在维修设备的过程中。其它的几根线不要管,用电工胶绑起即可。
如果是电流型输出的传感器,就不能这样实验了。因为,电流型输出负载不能开路,否则,容易过载损坏传感器。对于,三线制输出的传感器,应该先在传感器信号线与负极之间先接一个电阻1000Ω短路,以免误操作时过载。在预先弄清楚正负极的情况下,接好传感器的正负极接线,再将信号线分别与其余几根线短路,看有无稳定的显示。如有,可确定信号线的接线。然后在停电的情况下,取下原来短接的那个电阻,再接好线,然后才能送电。注意信号线一定不能开路。
对于传输距离较长,但是电脑有需要电压输出信号,可以选用电流输出信号进行传输,到了电脑边再将电流信号转换成电压信号,方法很简单,只需要在输出与电源负极之间接入一个标准的高品质电阻就可以。

 


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