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“磁致伸縮位移傳感器”是支將被測(cè)量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏眯盘?hào)的裝置，它建立物質(zhì)流，能量流和信息流之間的聯(lián)系，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，傳感器顯得越來(lái)越重要---其性能已成為整個(gè)控制系統(tǒng)的決定因素。非接觸位移傳感器種類(lèi)繁多、但他們所依據(jù)的物理效應(yīng)則不出以下五種：磁效應(yīng)、電容效應(yīng)、光電效應(yīng)，機(jī)械效應(yīng)和電磁輻射效應(yīng)。在工程應(yīng)用中，從測(cè)量的距離和精度上看，還是以磁效應(yīng)為見(jiàn)長(zhǎng)。

1、傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理

磁致伸縮位移傳感器原理是基于磁效應(yīng)的一種較新型的位移傳感器、他能用于位移、速度和加速度的線(xiàn)性測(cè)量。其特點(diǎn)是檢測(cè)頭與測(cè)量桿無(wú)接觸，抗干擾，抗震性能均良好，使用壽命長(zhǎng)，精度高、測(cè)量范圍寬、因此，其不僅可廣泛應(yīng)用于機(jī)械、礦山、輕工業(yè)等行業(yè)，油漆見(jiàn)長(zhǎng)的是它可應(yīng)用在工況惡劣的場(chǎng)合。

該位移傳感器是由保護(hù)管、波導(dǎo)管、銅線(xiàn)和磁環(huán)等組成。保護(hù)管是一種非磁性材料。一般用于鋁管作為保護(hù)管，波導(dǎo)管是由軟磁材料制成的薄壁毛細(xì)管，磁環(huán)可以沿保護(hù)管軸向移動(dòng)。當(dāng)脈沖發(fā)生器發(fā)射電脈沖時(shí)，電脈沖通過(guò)銅線(xiàn)可以沿波導(dǎo)管軸向感應(yīng)出一垂直于銅線(xiàn)的環(huán)形磁場(chǎng)，改磁場(chǎng)要可移動(dòng)的磁環(huán)產(chǎn)生的軸向磁場(chǎng)，就會(huì)產(chǎn)生一螺旋狀磁場(chǎng)。根據(jù)魏德曼效應(yīng)，波導(dǎo)管會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)形變。而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)波以一恒定的速度Ct=（G/Po）/2沿波導(dǎo)管向兩側(cè)傳播，由于在波導(dǎo)管的末端有衰減阻尼裝置，所以，扭轉(zhuǎn)波傳播到末端時(shí)，其能量將被衰阻尼裝置所吸收；而在控制器一端，由于波導(dǎo)管上固連著與其垂直的兩個(gè)窄金屬帶，而且這兩個(gè)窄金屬帶上繞著具有旁路磁場(chǎng)的線(xiàn)圈，他們構(gòu)成了技能換能器。所以，扭轉(zhuǎn)波傳播到這里時(shí)，帶動(dòng)與波導(dǎo)管剛性連接的橫向震動(dòng)帶，產(chǎn)生脈沖縱振波。根據(jù)維拉里效應(yīng)，它將引起震動(dòng)帶磁場(chǎng)的變化，從而被震動(dòng)帶上的線(xiàn)圈感應(yīng)為脈沖電勢(shì)、該電勢(shì)經(jīng)放大送到主要由計(jì)數(shù)器所組成的測(cè)量電路中。因?yàn)椴ㄔ诓▽?dǎo)管中是以恒速傳播的，所以只要測(cè)出脈沖發(fā)射與脈沖接收兩者之間的時(shí)間間隔，也就測(cè)出了磁環(huán)到規(guī)定零點(diǎn)之間的距離。

2、傳感器的工作電路

傳感器的工作電路主要包括發(fā)射器電路，和數(shù)據(jù)處理電路。下面對(duì)他們作具體分析。

2.1發(fā)射器電路

發(fā)射器電路作用是將數(shù)據(jù)處理電路發(fā)來(lái)的TTL電平的窄脈沖進(jìn)行放大，使其能產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的電流脈沖，從而使在波導(dǎo)管產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)變形。由于該部分電路裝在傳感器內(nèi)部，所以體積較小，另外，從可靠性角度來(lái)考慮，這要是較為合理的。其具體電路為：在該電路中，當(dāng)輸入脈沖為低電平時(shí)，即Ube＜0.A管不工作，起到開(kāi)關(guān)的作用。整個(gè)電路起不到放大脈沖的目的；當(dāng)輸入脈沖為高電平時(shí)，Ube＞0，Ubc小于0，A管工作。B管Uce＞Ube，晶體管起放大作用。因此，整個(gè)電路工作，起到了放大TTL窄脈沖的目的。

2.2接收器電路

接收器電路的作用是將機(jī)電換能器上線(xiàn)圈感應(yīng)得到的電脈沖信號(hào)整形并放大。輸出TTL電平脈沖信號(hào)，已提供給數(shù)據(jù)處理電路。對(duì)接收器電路的要求是放大倍數(shù)要打，噪聲抑制能力要強(qiáng)，另外，其電路在滿(mǎn)足要求的前提下應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單，體積也要盡可能小。該電路由兩部分組成。前一部分為電壓比較級(jí)，基準(zhǔn)電壓由電阻和穩(wěn)壓管構(gòu)成的電路中取得。為-6V。他是穩(wěn)定性較高的直流電壓，作為調(diào)整比較的標(biāo)準(zhǔn)。后部分為電壓放大級(jí)，中間電容的作用是交流耦合，信號(hào)放大后輸入到信號(hào)處理電路。

3、應(yīng)用

磁致伸縮位移傳感器可以應(yīng)用在沖壓、重型機(jī)械、軋制一個(gè)平整設(shè)備，試驗(yàn)機(jī)，自動(dòng)包裝線(xiàn)，自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)，搬送自動(dòng)線(xiàn)，高爐和液壓缸等的位移、速度和加速度的測(cè)量。目前在國(guó)內(nèi)其應(yīng)用程序并不普及，主要用來(lái)測(cè)量位移，因?yàn)樗哂袦y(cè)量行程大，精度高，抗干擾性強(qiáng)等等諸多優(yōu)點(diǎn)，所以是一個(gè)非常有發(fā)展前途的傳感器。