磁致伸缩线性位移传感器

磁致伸缩线性位移传感器

一、概述

磁致伸缩线性位移（液位）变送器（简称磁尺），是采用磁致伸缩原理制造的高精度、长行程绝对位置测量的位移变送器。不但可以测量运动物体的直线位移，同时给出运动物体的位置和速度模拟信号或液位信号，根据输出信号的不同，分为模拟式和数字式两种。灵活的供电方式和极为方便的多种接线方法和多种输出形式可满足各种测量、控制、检测的要求；由于采用非接触测量方式，避免了部件互相接触而造成磨擦或磨损，因此很适合应用于环境恶劣、不需定期维护的系统工程或场合。不仅仅是传感器的性能优良，更重要的是工作寿命长、良好的环境适应性、可靠性、能有效和稳定的工作，与导电橡胶位移传感器、磁栅位移传感器、电阻式位移传感器等产品相比有明显的优势。而且安装、调试方便，再加上有极高的性能价格比；及时周到的售后服务，足可让用户更加放心地使用。

二、工作原理

磁致伸缩线性位移（液位）变送器主要由测杆、电子仓和套在测杆上的非接触的磁环（浮球）组成。测杆内装有磁致伸缩线（波导丝）。工作时，由电子仓内的电子电路产生一起始脉冲，此起始脉冲在波导丝中传输时，同时产生了一沿波导丝方向前进的旋转磁场。当这个磁场与磁环（浮球）中的永久磁场相遇时，产生磁致伸缩效应，使波导丝发生扭动，产生扭动脉冲（或称“返回”脉冲）。这一扭动脉冲被安装在电子仓内的拾能机构所感知并转换成相应的电流脉冲，通过电子电路计算出两脉冲起始和返回之间的时间差，即可精确测出被测的位置和位移。

三、安装

安装前注意事项

认真阅读全部安装说明,防止安装的环境温度、冲击、振动及压力超出传感器的允许范围；不可使测杆弯曲；切勿使变送器的电子部件端或最末端承受大的冲击；传感器不可用于有化学反应或其它对传感器有损害的易燃、易爆、腐蚀、蒸气和液体等场合；传感器的电子部件防溅但不可浸没，切不可让液体浸至六方形基座上方。安装完毕，应对测杆进行保护处理。

安装方法

（1）有附件时的安装方法

对测量范围小于是1000mm的传感器，建议选用MK-1安装附件；大于1000mm的，选用MK—2安装附件。

1．用传感器支架将传感器卡住，并用锁紧螺母将支架固定在传感器的螺纹上。

2．将开口磁环用两个防松垫圈#6和两个专用螺钉M3×12固定在磁环支架上，当将磁环装在测杆时，螺钉头部应朝向六方基座侧；磁环应尽量与测杆同心且无接触，但

磁环稍有偏心不会影响传感器的性能。

3．将固定板条紧绕在测杆的最末端，并用两个M3×8螺钉和两个M3螺母固定好。

注意：MK-1安装附件只提供一根固定板条，将其固定在距测杆末端50mm以内；MK-2安装附件有三根固定板条，安装方法为：一根固定在距末端约25mm以内，另外两根均布在测杆上。

（2）无附件时的安装方法

1．将传感器旋入M18×1.5安装孔，注意“O”形圈的密封面应按图示加工。

2．根据磁环的位置，在自制的安装板上钻两个或四个螺纹孔，将磁环用专用螺钉M3×12和专用垫圈#6固定好。

3．将磁环和安装板插入测杆，螺钉头部朝向传感器的六方基座侧；磁环应尽量与测杆同心，但磁环偏

心对测量精度无影响。对测量范围小于500mm的传感器，必须在距末端50mm

内加以固定，以减小振动的影响。

（3）安装示意图

（三）、接线方法

（1）传感器的接线方法

传感器的引线方式有三种：屏蔽电缆线连接、航空插头连接和接插端子连接。用户可以根据各自的应用需求灵活选择输入、输出和零点、满量程位置。电源的地线可以和信号地线短接。

（2）输入电源的接线

+24VDC±10%：红色线接电源正极，黑色线接电源地端。

±15VDC±10%：红色线接电源正极，黑色线接电源地端，白色线接电源负极。

（3）输出线的连接方法

传感器有三种不同的输出方式，模拟信号输出的地线通常接到蓝色导线上。

1.模拟电压信号输出方式：

绿色线接二次仪表的输入正端。此时将位移转换成0 10V或者10 0VDC，依反向开关线的接法而定。

2.模拟电流信号输出方式：

紫色线接二次仪表的输入正端。此时将位移转换成4 20mA或20 4mA，依反向开关线的接法而定。

3.速度信号输出方式：

黄色线接二次仪表的输入正端。此时将磁环或浮球的运动速度转换为0 10V或10V

0VDC，依反向开关线的接法而定，标定输出为1V/25.4mm/s。

4.反向开关的接线方法：

磁致伸缩线性位移传感器的电压、电流、速度模拟输出信号都可通过反向开关使其

零点和满量程的位置对调。当为标准方式时，零点位于传感器的上端，满量程位于

的传感器末端；当为反向方式时，零点和满量程位置相反，这种功能通过将橙色线

的不同接法得以实现。

①标准方式接线：直接将橙色接到电源正端红色线上或将其悬空。

②反向方式接线：直接将橙色接到电源负端即黑色线上。

（4）接线示意图

五、调校

传感器在使用之前应进行适当的调试工作。调试时需要一只万用表，其电压档的分辨率为1mVDC或电流档的分辨率为1μADC，用于零点和满量程调整，但速度输出无需调整。

零点和满量程的调试程序（标准方式接线）

1．将磁环装入测杆上，磁环从测杆的最上端向末端移动。

2．用螺丝刀旋开电子部件侧面的零点和满量程密封螺钉。

3．将万用表接到相应的输出线上以备调整。

4．零点调整。

注意：标称量程是出厂时已调定的距六方基座50.8mm（或客户特殊指定的位置）处开始计算的。零点的调节范围为测量量程的20%（在反向方式下，这个零点调整范围

变为满量程调整范围，调节它时,应用满量程调节电位器进行调整。）出厂前零点电位器已经调好，此时为最佳位置，移动磁环，输出为零时即电气零点，安装时将被测机械零位与电气零点重合即可，当机械零点不便于调整，可先将机械零位固定。按如下步骤调整。

A．将磁环放置在所需的零点位置进行调整。

注意：随附的螺丝刀应小心插入电子部件侧面电缆引出左侧的调整孔内。在旋转螺丝刀之前必须确保它已准确插入电位器的旋转槽内，切勿用力过大。

B．将螺丝刀插入零点电位器的旋转槽内。

C．调节零点电位器（顺时针旋转，对应的输出信号变大；相反，则变小），使万用表的显示为0.000±0.001VDC或者-5.000±0.001VDC或者-10.000±0.001VDC或者4.00 0±0.001mADC。

5．量程调整

注意：满量程调节电位器的调节范围为20%FS，当为反向方式时即变为零点调节范围，此时用零点调节电位器进行调整。

A．将磁环放在所需的量程调节范围内，参照4A的注意事项。

B．将螺丝刀插入满量程电位器的旋槽内。

C．调节满量程电位器（顺时针旋转，对应的输出信号变大；相反，则变小），使万用表的显为5.000±0.001VDC或为10.000±0.001VDC或为20.000±0.001mADC。

6．重复第4步骤，直到零点和满量程在所指定的范围内。

7．将零点和满量程的密封螺钉重新拧紧，至此全部调整结束,传感器可正常使用。