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磁致伸缩位移传感器相对浮动电压值
发布时间:2020-12-08   浏览:1351次

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***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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