博爾森科技有限公司最新的磁致伸縮位移傳感器采用了一種全新的材料工藝。因此，這種傳感器在抗沖擊和抗振動性能方面大大地超出現(xiàn)行標(biāo)準。而且，加之采用了最新電子技術(shù)、使其線性和滯后情況也得到了明顯改善。不用每次求平均值或重復(fù)測量周期即可達到0.5μm的分辨率。

工作原理

按磁致伸縮原理工作的位移傳感器測量一個測量部件上循環(huán)脈沖的運行時間。該測量部件由一個鎳鐵特種合金小金屬導(dǎo)管組成。向這個波導(dǎo)絲旁邊的導(dǎo)線上發(fā)出的電流脈沖產(chǎn)生一個循環(huán)磁場。一個磁性位置傳感器標(biāo)出測量位置、該傳感器無接觸地通過測量部件、位置傳感器的磁場會導(dǎo)致材料出現(xiàn)機械形變。這樣一個扭曲波形成于兩個磁場的交會點。該扭曲波以一個恒定的速度傳至一個傳感器線圈并停止測量。運行時間測量的結(jié)果就是一個非常精確的、無需進行參照運行的絕對位置測量。

這種位移傳感器的使用范圍非常廣泛：作為標(biāo)準測量系統(tǒng)，它在這種傳感器經(jīng)常用于液壓氣缸(圖2)、液壓機、風(fēng)力和水力發(fā)電設(shè)備(圖3)以及連續(xù)水平面測量和整個自動化技術(shù)中。

對于最特殊的測量任務(wù)、這種位移傳感器也能提供完美的解決辦法。其特殊型號還可以用在有爆炸危險的環(huán)境中。

在塑料加工設(shè)備上的應(yīng)用

塑料加工者對機器的要求是需要更迅速、更精確、功能強大的全自動塑料加工機器。這些要求還由于復(fù)雜的新工藝流程和特殊技術(shù)的出現(xiàn)而更高了，比如CD唱片的生產(chǎn)和多色注塑。為了克服市場的成本壓力、人們越來越重視機器的可靠性。舉例來說，一個重要的問題是測量合模單元、增塑蝸桿、注射單元和頂出器運動狀況的接觸式線性電位器的可靠性。

此外.在運行中還經(jīng)常出現(xiàn)由于污染、磨損或者快速運動引起的故障、會造成好幾個小時的停產(chǎn)、在機器數(shù)量較多的情況下、成本費用很快增高。

于是，磁致伸縮位移傳感器便成了代替接觸式電位器的一種最佳的選擇。它所達到的精確度和可重復(fù)性超過了電位器的性能。

具有多種接口，可以靈活使用

使用模擬輸出信號的磁致伸縮位移傳感器與傳統(tǒng)的解決方法是兼容的。該輸出信號是可選擇的，比如0-10V.0-20mA或4-20mA。由于模擬輸出信號無電位，成本低廉的長方形結(jié)構(gòu)型號可以通用。電位器上需要的阻抗轉(zhuǎn)換器在這里是不必要的，因為磁致伸縮位移傳感器的模擬輸出信號可以直接與所有控制器的標(biāo)準模擬輸入端連接。對于數(shù)字信號傳輸，也不需要在控制裝置中用A/D轉(zhuǎn)換器對易受干擾的模擬信號進行轉(zhuǎn)換。一些控制裝置上已經(jīng)在線性位移傳感器上一體化安裝了常用的開/停接口了。

現(xiàn)在，博爾森科技有限公可以提供實現(xiàn)這種簡單接口的一種價廉物美的新的解決辦法。借助于一個ASIC組件，它包括諸如對多達4個位置傳感器進行故障監(jiān)控和分析的所有功能、并且可提供的最大分辨率為0.5μm,通過控制器的微型信息處理器總線直接對位置數(shù)據(jù)進行處理是不成問題的：

使用數(shù)字位移傳感器甚至可以在一個測量系統(tǒng)上相互獨立地對多個位置進行測量。

CANopen接口

通過CANopen接口，磁致伸縮位移傳感器可提供與機器控制設(shè)備耦合的另一種可能性。在這方面，不僅是位置數(shù)據(jù)，而且還有運行速度的可編程的凸輪功能都能傳輸給控制設(shè)備。數(shù)據(jù)格式、傳輸速率及其他參數(shù)都是可編程序的，并與CiA標(biāo)準DS-301兼容。

在對測量精確度要求更高的情況下，位移傳感器通過CANopen接口和同步串行接口在出現(xiàn)+/-30μm與長度無關(guān)的絕對線性偏差時仍可提供可達0.5μm的分辨率。

簡化了機械裝置

在使用磁致伸縮位移傳感器時、無接觸地沿位移傳感器方向運動的位置傳感器可直接安裝到運動的機器部件上。磁體在側(cè)面和水平錯位幾毫米對測量不會產(chǎn)生影響。沒有機械的終端擋板，必要時位置傳感器可以脫離位移傳感器原來的測量范圍。

根據(jù)要求可提供自由的或滑槽型位置傳感器。無論是使用標(biāo)準的位置傳感器，還是用于較大距離的磁鐵或者電磁鐵——它們都可以與一臺標(biāo)準位移傳感器一起正常工作。

磁致伸縮位移傳感器過去經(jīng)常用于較大長度的測量，這是因為買不到用于測量超過2m長度的電位器，或是由于兩個系統(tǒng)的價格相差無幾。隨著技術(shù)要求的不斷提高，今天，無接觸位移傳感器是用于各種測量長度的最佳選擇方案，不管接口如何，位移傳感器打開了將來與新型控制設(shè)備耦合的各種途徑。