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    磁致伸縮位移傳感器相對浮動電壓值

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    磁致伸縮材料的選擇
    自從發現物質的磁致伸縮效應后,人們就一直想利用這一物理效應來制造有用的功能器件與設備。為此人們研究和發展了一系列磁致伸縮材料,主要有三大類:即:磁致伸縮的金屬與合金,如鎳(Ni)基合金(Ni, Ni-Co合金, Ni-Co-Cr合金)和鐵基合金(如 Fe-Ni合金, Fe-Al合金, Fe- Co-V合金等)和鐵氧體磁致伸縮材料,如 N i-Co和 Ni-Co-Cu鐵氧體材料等。這兩種稱為傳統磁致伸縮材料,其λ值(在20—80ppm之間)過小,它們沒有得到推廣應用,后來人們發現了電致伸縮材料,如( Pb, Zr,Ti)C03材料,(簡稱為 P ZT或稱壓電陶瓷材料),其電致伸縮系數比金屬與合金的大約200~400ppm,它很快得到廣泛應用;第三大類是近期發展的稀土金屬間化合物磁致伸縮材料,例如以( Tb,Dy)Fe2化合物為基體的合金
    Tbo0.3Dy0.7Fe1.95材料(下面簡稱 T b-Dy— Fe材料)的λ達到1500~2000ppm,比前兩類材料的λ大1~2個數量級,因此稱為稀土超磁致伸縮材料。
    和傳統超磁致伸縮材料及壓電陶瓷材料(PZT)相比,稀土超磁致伸縮材料是佼佼者,它具有下列優點:磁致伸縮應變λ比純 N i大50倍,比PZT材料大5—25倍,比純 N i和 Ni-Co合金高400~800倍;磁致伸縮應變時產生的推力很大,直徑約l0mm的 Tb-Dy-Fe的棒材,磁致伸縮時產生約200公斤的推力。能量轉換效率(用機電耦合系數 K33表示)高達70%,而 Ni基合金僅有16%,PZT材料僅有40~60%;其彈性模量隨磁場而變化,可調控;響應時間(由施加磁場到產生相應的應變λ所需的時間稱響應時間)僅百萬分之一秒,比人的思維還快;頻率特性好,可在低頻率(幾十至1000赫茲)下工作,工作頻帶寬;穩定性好,可靠性高,其磁致伸縮性能不隨時間而變化,無疲勞,無過熱失效問題。

    磁致伸縮位移傳感器主要特點
    1、位移行程自由可選,常規產品50mm~8000mm,特殊非標產品可接受定制。
    2、寬泛的供電電壓選擇:10~30Vdc;
    3、分辨率可選擇:0.005mm、0.01mm、0.02mm、0.05mm、0.1mm;
    4、安裝方式可根據用戶要求定制內置式或外置式(其他);
    5、環境使用溫度-45℃~+90℃;
    6、多種出線方式可供選擇,直出線纜、總線式M12×5針公頭、M12×5孔母頭、M12×4針電源公頭;
    7、磁環數量可選擇1~3個;
    8、材質:電子倉選用高強度鋁合金型材,測桿采用304不銹鋼,抗壓耐腐蝕;
    9、磁致伸縮液位傳感器耐壓可達35MPa,高耐壓峰值達到68MPa;


    磁致伸縮傳感器接線方法
    電壓和電流輸出的負載是不一樣的,電壓的負載時要求電阻越大越好,一般不要小于1,000Ω,太小時就相當于短路了,會損壞產品;電流的負載是要求電阻越小越好,一般不要大于1,000Ω,太大時就相當于開路了,沒有電流流通。所以電流輸出的負載和電壓輸出的負載限制是不一樣的而且一定要注意:電壓輸出時,負載不能短路,否則會使負荷太大,燒毀電路;而電流輸出時,負載不能開路,否則會使負載增加而燒毀電路。這兩點一定要清楚。至于電壓輸出和電流輸出,到了機器上終的用途還是一樣的,電壓輸出直接用電壓信號,電流信號流過電阻,在電阻上有電壓,也是取用電壓信號。
    安裝接線:磁致尺對電壓的波動可以接受,可以使用12V~36V的電源,當然穩定的供電電源還是對產品的精度更有好處,但對靜電還是要采取一些措施。除線路板內部采取了很多措施外,傳輸線有屏蔽線(雙重屏蔽:編織網和錫包層,可以抗高、低頻干擾),還有接地端子,必須保證可靠接地(抗靜電干擾)。上述幾項措施缺一不可。
    一般情況下,客戶的產品替換下來,可能了解原來的產品是電流型還是電壓型,但訂了貨卻不知道如何安裝。如:原來的電壓型是五線甚至七線的,而我們的四線的(電源+、-、信號線、地線)一般棕色或紅色是直流電源正極,藍色或黑色是負極,可以用萬用表的電壓檔位測可能的正、負極之間的電壓值,如果沒有把握,就可以在可能的正、負極之間接一個1000Ω的電阻,再測量電阻之間的電壓值,確認正負極性后,用正極分別去短路剩下的幾根線,同時看電腦顯示是否出現穩定的大值,如果是,再用負極去短路剛才驗證的那根線,同時看電腦顯示是否出現穩定的小值,如果是,就是信號線了。這就確定了+、-、和信號線了。如果信號線非常難以確定,上述方法行不通,可能就是該傳感器的電源與電腦的電源沒有共地,沒有共地,就沒有一個基準值,該傳感器的電源相對電腦電源就是浮動電壓值。因此,必須將該傳感器的電源負極與電腦的電源負極短接。上述問題自然解決。這很容易出現在維修設備的過程中。其它的幾根線不要管,用電工膠綁起即可。
    如果是電流型輸出的傳感器,就不能這樣實驗了。因為,電流型輸出負載不能開路,否則,容易過載損壞傳感器。對于,三線制輸出的傳感器,應該先在傳感器信號線與負極之間先接一個電阻1000Ω短路,以免誤操作時過載。在預先弄清楚正負極的情況下,接好傳感器的正負極接線,再將信號線分別與其余幾根線短路,看有無穩定的顯示。如有,可確定信號線的接線。然后在停電的情況下,取下原來短接的那個電阻,再接好線,然后才能送電。注意信號線一定不能開路。
    對于傳輸距離較長,但是電腦有需要電壓輸出信號,可以選用電流輸出信號進行傳輸,到了電腦邊再將電流信號轉換成電壓信號,方法很簡單,只需要在輸出與電源負極之間接入一個標準的高品質電阻就可以。

     


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