油缸磁致伸縮位移傳感器主要由測桿、電子倉、套在測桿上的非接觸的位置磁環(huán)和相應(yīng)的電路板組成。工作時(shí),電子倉發(fā)送一個(gè)電流激勵脈沖至波導(dǎo)絲回路,該脈沖會在波導(dǎo)絲周圍形成環(huán)形磁場。該磁場與位置磁環(huán)產(chǎn)生的磁場相遇時(shí),由于磁致伸縮的作用,波導(dǎo)絲內(nèi)會產(chǎn)生一個(gè)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力波脈沖信號。扭轉(zhuǎn)應(yīng)力波以約2800m/s的速度從位置磁環(huán)所在的位置沿著波導(dǎo)絲傳回至電子倉內(nèi)并被檢波裝置記錄下來。記錄下激勵脈沖與檢波裝置接收信號的時(shí)間差,結(jié)合扭轉(zhuǎn)應(yīng)力波在波導(dǎo)絲中的傳播速度,即可確定位置磁環(huán)與基準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離。
油缸磁致伸縮位移傳感器直線測量系統(tǒng)有磁致伸縮材料制造的波導(dǎo)管和一個(gè)決定位置的磁鐵構(gòu)成。磁致伸縮位移傳感器的側(cè)臉原理建立在兩個(gè)物理效應(yīng)的基礎(chǔ)上:威德曼/WIEDEMANN效應(yīng)和維拉瑞/VILLARI(磁致彈性)效應(yīng)。
堅(jiān)固耐用:全封閉設(shè)計(jì),zui高IP68防護(hù)等級
數(shù)字技術(shù):響應(yīng)快、穩(wěn)定可靠
線性測量:輸出
實(shí)時(shí)感應(yīng):同步測量
*磨損:連續(xù)非接觸測量
高分辨率:分辨率zui高0.5um
標(biāo)準(zhǔn)SSI信號,可直接替換編碼器
防護(hù)等級高,長時(shí)間耐高溫,在冶金行業(yè)大量應(yīng)用
技術(shù)參數(shù):
輸入
測量數(shù)據(jù)直線位移
測量行程50mm~5000mm 根據(jù)用戶需要定制
輸出
介面SSI同步串行接口
數(shù)據(jù)格式二進(jìn)制或格雷碼
選項(xiàng)提供奇偶校驗(yàn)和錯(cuò)誤位
數(shù)據(jù)長度8~32位
數(shù)據(jù)速度70kBd~1MBd按電纜的長度而定:
線長:<3 <50 <100 <200 <400 m
速率:1000 <400 <300 <200 <100kBd
量程<300 <750 <1000 <2000 <5000 mm
更新頻率3.0 2.5 2.0 1.5 0.5 kHz
精度
分辨率0.5/1/2/5/10/20/50/100 um
非線性度<滿量程的0.02%(zui小100um)
重復(fù)精度<滿量程的0.002%或與分辨率一樣
工作條件
磁環(huán)速度任意
工作溫度-40~85℃
濕度/露點(diǎn)濕度90%,不能結(jié)露
溫度系數(shù)<30ppm/℃
防護(hù)等級IP67 不銹鋼外管 、IP68:特殊定制
結(jié)構(gòu)與材料
RH系列電子倉 鋁合金型材
測桿 不銹鋼304或316L
磁環(huán) 標(biāo)準(zhǔn)磁環(huán)或開口磁環(huán)
RP系列電子倉 鋁合金型材
測桿 鋁合金
磁鐵 滑塊磁鐵或浮動磁鐵
外管壓力安裝在液氣缸內(nèi)時(shí)為400bar/600bar(峰值)
安裝
安裝方向任意方向
螺紋形式公制M18×1.5,M20×1.5
英制 3/4″-16UNF-3A
電氣連接
出線方式防水接頭或航空插頭
輸入電壓24Vdc(-15~+20%)
極性保護(hù)zui大-30Vdc
超壓保護(hù)zui大36Vdc
工作電流<70mA(隨量程大小而變)
SSI出方式
SSI油缸磁致伸縮位移傳感器(Synchronized Serial Interface)同步串連界面數(shù)字輸出,它提供即時(shí)的同步位置輸出。SSI主要功能為同步數(shù)據(jù)交換。因?yàn)橥剑詰?yīng)用在閉環(huán)控制系統(tǒng)上十分容易,更能與大多數(shù)控制器連接,非常經(jīng)濟(jì)實(shí)用。它能把磁環(huán)的實(shí)時(shí)位置,轉(zhuǎn)化成一個(gè)24、25或者26位(二進(jìn)制或者格雷碼)的串行數(shù)據(jù)格式。在收到控制器提供的時(shí)鐘信號后,以RS485/RS422串行通訊方式傳至控制器。SSI信號對噪音的抗擾性*,zui遠(yuǎn)距離可以達(dá)到500m,數(shù)據(jù)傳送的速度可任選,而且不受數(shù)據(jù)長度和分辨率影響。
SSI輸?shù)臄?shù)據(jù)格式與值編碼器*相同,可直接替換值編碼器,能與PLC功能模塊(如西門子SM338及ET200中SM138)直接連接。
時(shí)序圖
邏輯圖
安裝結(jié)構(gòu)及接線
SSI輸出位移傳感器有內(nèi)置式和外置式兩種安裝方式,內(nèi)置式結(jié)構(gòu)緊湊,適用于液壓缸的內(nèi)置安裝,外置式采用鋁型材導(dǎo)軌,安裝于運(yùn)動部件外部,使用方便。
耐壓外管尺寸及安裝說明
RH系列耐壓外管,鋁型材電子倉,專為液壓系統(tǒng)使用設(shè)計(jì)的,內(nèi)置于液壓缸內(nèi)部,耐壓可達(dá)34MPa連續(xù)(69MPa峰值)。安裝螺紋規(guī)格M18×1.5、M20×1.5或3/4”-16 UNF-3A。
D60插頭
直出電纜(標(biāo)準(zhǔn)長度為2m)
注:圖中所示的上下死區(qū)表示傳感器在該區(qū)域內(nèi)的輸出值為零或者不可靠,本傳感器的上下死區(qū)值分別為:50.8和63.5mm,該值可以根據(jù)客戶要求作出適當(dāng)修改,可在訂貨時(shí)跟我司銷售或者技術(shù)特別提出。
鋁型材外置結(jié)構(gòu)尺寸及安裝說明RP鋁型材外置安裝結(jié)構(gòu),適用于一般機(jī)械,安裝方便,易于維護(hù)。
D60插頭(滑塊式磁鐵)
直出電纜(浮動磁鐵)
傳感器接線方式
航空插頭連接時(shí),以針腳和相對應(yīng)的線色定義
防水接頭直接出線時(shí),以線色定義
D70公接頭針號排列(面向傳感器頭)
SSI輸出 針號線色 定義
1灰(-)數(shù)據(jù)
2粉(+) 數(shù)據(jù)
3黃(+) 時(shí)鐘
4綠(-) 時(shí)鐘
5棕+24VDC(-15%/+20%)
6白直流電源地
7 不接
油缸磁致伸縮位移傳感器電子倉內(nèi)的檢測與案件利用維拉瑞/VILLARI(磁致彈性)效應(yīng)會檢測到這個(gè)應(yīng)變脈沖的返回,通過計(jì)算被發(fā)射出的電流脈沖與應(yīng)變脈沖返回時(shí)之間的時(shí)間差,就可確定位置磁鐵和電子倉之間的距離是多少。這個(gè)時(shí)間差可以通過各種熟知的方法將它轉(zhuǎn)化成模擬量或數(shù)字量的信號輸出。
現(xiàn)有的油缸磁致伸縮位移傳感器的電路板包括*層電路板、第二層電路板和第三層 電路板,*層電路板設(shè)置有電源模塊、MCU微處理模塊(MCU :Micro Control Unit,微控制 單元)、DA模塊(將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的模塊,D即數(shù)字信號,A即模擬信號);TDC時(shí)間 采集模塊(TDC :Time-t〇-Digital Converter,時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器),第二層電路板設(shè)置有部分 脈沖發(fā)生模塊;第三層電路板設(shè)置有部分脈沖發(fā)生模塊,檢波放大電路。