GEFRAN磁致伸缩位移传感器磁致伸缩原理
磁致伸缩位移传感器，是利用磁致伸缩原理、通过两个不同磁场相交产生一个应变脉冲 信号来准确地测量位置的。测量元件是一根波导管，波导管内的敏感元件由特殊的磁致伸缩 材料制成的。测量过程是由传感器的电子室内产生电流脉冲，该电流脉冲在波导管内传输， 从而在波导管外产生一个圆周磁场，当该磁场和套在波导管上作为位置变化的活动磁环产生 的磁场相交时，由于磁致伸缩的作用，波导管内会产生一个应变机械波脉冲信号，这个应变 机械波脉冲信号以固定的声音速度传输，并很快被电子室所检测到。

　　由于这个应变机械波脉冲信号在波导管内的传输时间和活动磁环与电子室之间的距离成 正比，通过测量时间，就可以高度精确地确定这个距离。由于输出信号是一个真正的绝对值 ,而不是比例的或放大处理的信号,所以不存在信号漂移或变值的情况,更无需定期重标。

　　磁致伸缩位移传感器是根据磁致伸缩原理制造的高精度、长行程绝对位置测量的位移传 感器。它采用非接触的测量方式，由于测量用的活动磁环和传感器自身并无直接接触，不至 于被摩擦、磨损，因而其使用寿命长、环境适应能力强，可靠性高，安全性好，便于系统自 动化工作，即使在恶劣的工业环境下，也能正常工作。此外，它还能承受高温、高压和强振 动，现已被广泛应用于机械位移的测量、控制中。

　　折叠编辑本段常见故障

　　直线的工作原理是跟滑动变阻器一样的，它作为分压器使用的，它是以相对的输出电压 来呈现出所测量位置的实际上的位置。对这个装置的工作有下面几点要求:

　　1、如果电子尺已经使用很长时间了，而且密封已经老化，同时夹杂着很多杂质，而且 水混合物和油会严重影响电刷的接触电阻的，这样会使显示的数字不停地跳动。这个时候可 以说直线位移传感器的电子尺已经损坏了，需要更换。

　　2、若电源的容量很小，就会出现很多情况的，所以，供电电源需要有充分的容量。那 么，容量不足，就会造成如下的情况:熔胶的运动会使合模电子尺的显示变换，有波动，或 者合模的运动会使射胶电子尺的显示波动，造成测量结果误差很大。如果电磁阀的驱动电源 于直线位移传感器供电电源同时在一起的时候，更容易出现以上的情况，情况严重时用万用 表的电压档甚至可以测量到电压的有关波动。如果情况不是因为高频干扰、静电干扰或者是 中性不够好的造成的，那么就有可能是电源的功率太小造成的。

　　3、调频干扰和静电干扰都有可能让直线位移传感器的电子尺的显示数字跳动的。

　　电子尺的信号线与设备的强电线路要分开线槽。电子尺必须要强制性地使用接地支架， 而且同时让电子尺的外壳跟地面良好地接触。信号线需要使用屏蔽线，而且电箱的一段应该 跟屏蔽线接地的。

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　　如果有高频干扰的时候，通常使用万用表的电压测量就会显示正常，但是显示数字就是 会跳动不停的;而出现静电干扰时，出现的情况也是跟高频干扰一样的。要证明看是否是静 电干扰时，可以先使用一段电源线把电子尺的封盖螺丝跟机器上的某一些的金属短接起来就 可以了，只要一短接起来，静电干扰就会马上消除掉的。但是如果要消除掉高频干扰就很难 用上面的方法了，变频节电器和机器手都经常出现高频干扰的，所以可以试一下用停止高频 节电器或者机械手的方法来验证是不是高频干扰的。

　　4、如果直线位移传感器的电子尺在工作的过程当中，在某一点的显示数据有规律地跳 动，或者是没有显示数据的时候，出现这种情况就需要检查连接线绝缘是不是出现破损的现 象，并且跟机器的外壳很有规律地接触而导致的对地短路。

　　5、供电的电压一定要稳定，工业的电压需要符合±0.1[%]的稳定性，例如，基准电压 是10V的话，就可以允许有±0.01V的波动变化，如果不是的话，就会引起显示的圈套波动这 样的情况。

　　但是如果这个时候的显示波动的幅度没有超过波动电压的波动的幅度的话，那么电子尺 就是正常的了。

　　6、安装直线位移传感器的对中性需要很好，但是平行度可以允许有±0.5mm的误差，角 度可以允许有±12°的误差。但是如果平行度误差和角度误差都是偏大的话，这样会出现显 示数字跳动的情况。那么出现这样的情况的时候，必须要对平行度和角度进行调整了。

　　7、在连接的过程当中，一定要多加注意，电子尺的三条线是不可以接错的，电源线和 输出线是不可以调换的。如果上面的线接错的话，就会出现线性误差很大的情况，要控制的 话是很难的，控制的精度也会变得很差，而显示很容易出现跳动的现象等等。

　　折叠编辑本段信号处理

　　折叠辨向原理

　　在实际应用中，位移具有两个方向，即选定一个方向后，位移有正负之分，因此用一个  光电元件测定莫尔条纹信号确定不了位移方向。为了辨向，需要有 π/2相位差的两个莫尔 条纹信号。如图2，在相距1/4条纹间距的位置上安放两个光电元件，得到两个相位差π/2的 电信号u01和u02，经过整形后得到两个方波信号u01'和u02'。光栅正向移动时u01超前u02  90度，反向移动时u02超前u01 90度，故通过电路辨相可确定光栅运动方向。

　　折叠细分技术

　　随着对测量精度要求的提高，以栅距为单位已不能满足要求，需要采取适当的措施对莫 尔条纹进行细分。所谓细分就是在莫尔条纹信号变化一个周期内，发出若干个脉冲，以减少 脉冲当量。如一个周期内发出n个脉冲，则可使测量精度提高n备，而每个脉冲相当于原来栅 距的1/n。由于细分后计数脉冲频率提高了 n倍，因此也称n倍频。

　　通常用的有两种细分方法:其一:直接细分。在相差1/4莫尔条纹间距的位置上安放两个 光电元件，可得到两个相位差90o的电信号，用反相器反相后就得到四个依次相差90o的交流 信号。同样，在两莫尔条纹间放置四个依次相距1/4条纹间距的光电元件，也可获得四个相 位差90o的交流信号，实现四倍频细分。其二:电路细分。
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