SSI磁致伸縮位移傳感器是一種新型的非接觸式位移檢測裝置,其基本原理是通過測量磁致伸縮波導絲中脈沖機械波傳播的時間,結合傳播的速度,實現對脈沖機械波產生的位置與磁致伸縮檢波模塊之間的位移測量。根據磁致伸縮魏德曼效應,當波導絲兩端加載有大電流激勵脈沖時,其在附近的永磁體正對處會產生瞬時應變形成脈沖機械波。因此,可以實現在沿波導絲方向上對永磁體的位移測量。在實際測量應用中,磁致伸縮波導絲被安裝在堅固的非導磁金屬保護桿內,游標磁體被安裝在待測目標上,整個測量過程中,保護桿與永磁體始終無接觸。由于上述特點,磁致伸縮位移傳感器可以應用在惡劣的工業現場,而不受油污、塵埃、溶液的影響。同時,*的非接觸測量方式使得其不會出現磨損以及由此造成的精度降低等問題。
堅固耐用:全封閉設計,zui高IP68防護等級
數字技術:響應快、穩定可靠
線性測量:輸出
實時感應:同步測量
*磨損:連續非接觸測量
高分辨率:分辨率zui高0.5um
標準SSI信號,可直接替換編碼器
防護等級高,長時間耐高溫,在冶金行業大量應用
SSI磁致伸縮位移傳感器技術參數:
輸入
測量數據直線位移
測量行程50mm~5000mm 根據用戶需要定制
輸出
介面SSI同步串行接口
數據格式二進制或格雷碼
選項提供奇偶校驗和錯誤位
數據長度8~32位
數據速度70kBd~1MBd按電纜的長度而定:
線長:<3 <50 <100 <200 <400 m
速率:1000 <400 <300 <200 <100kBd
量程<300 <750 <1000 <2000 <5000 mm
更新頻率3.0 2.5 2.0 1.5 0.5 kHz
精度
分辨率0.5/1/2/5/10/20/50/100 um
非線性度<滿量程的0.02%(zui小100um)
重復精度<滿量程的0.002%或與分辨率一樣
工作條件
磁環速度任意
工作溫度-40~85℃
濕度/露點濕度90%,不能結露
溫度系數<30ppm/℃
防護等級IP67 不銹鋼外管 、IP68:特殊定制
結構與材料
RH系列電子倉 鋁合金型材
測桿 不銹鋼304或316L
磁環 標準磁環或開口磁環
RP系列電子倉 鋁合金型材
測桿 鋁合金
磁鐵 滑塊磁鐵或浮動磁鐵
外管壓力安裝在液氣缸內時為400bar/600bar(峰值)
安裝
安裝方向任意方向
螺紋形式公制M18×1.5,M20×1.5
英制 3/4″-16UNF-3A
電氣連接
出線方式防水接頭或航空插頭
輸入電壓24Vdc(-15~+20%)
極性保護zui大-30Vdc
超壓保護zui大36Vdc
工作電流<70mA(隨量程大小而變)
SSI出方式
SSI(Synchronized Serial Interface)同步串連界面數字輸出,它提供即時的同步位置輸出。SSI主要功能為同步數據交換。因為同步,所以應用在閉環控制系統上十分容易,更能與大多數控制器連接,非常經濟實用。它能把磁環的實時位置,轉化成一個24、25或者26位(二進制或者格雷碼)的串行數據格式。在收到控制器提供的時鐘信號后,以RS485/RS422串行通訊方式傳至控制器。SSI信號對噪音的抗擾性*,zui遠距離可以達到500m,數據傳送的速度可任選,而且不受數據長度和分辨率影響。
SSI輸的數據格式與值編碼器*相同,可直接替換值編碼器,能與PLC功能模塊(如西門子SM338及ET200中SM138)直接連接。
時序圖
邏輯圖
安裝結構及接線
SSI輸出位移傳感器有內置式和外置式兩種安裝方式,內置式結構緊湊,適用于液壓缸的內置安裝,外置式采用鋁型材導軌,安裝于運動部件外部,使用方便。
耐壓外管尺寸及安裝說明
RH系列耐壓外管,鋁型材電子倉,專為液壓系統使用設計的,內置于液壓缸內部,耐壓可達34MPa連續(69MPa峰值)。安裝螺紋規格M18×1.5、M20×1.5或3/4”-16 UNF-3A。
D60插頭
直出電纜(標準長度為2m)
注:圖中所示的上下死區表示傳感器在該區域內的輸出值為零或者不可靠,本傳感器的上下死區值分別為:50.8和63.5mm,該值可以根據客戶要求作出適當修改,可在訂貨時跟我司銷售或者技術特別提出。
鋁型材外置結構尺寸及安裝說明RP鋁型材外置安裝結構,適用于一般機械,安裝方便,易于維護。
D60插頭(滑塊式磁鐵)
直出電纜(浮動磁鐵)
接線方式
航空插頭連接時,以針腳和相對應的線色定義
防水接頭直接出線時,以線色定義
D70公接頭針號排列(面向傳感器頭)
SSI輸出 針號線色 定義
1灰(-)數據
2粉(+) 數據
3黃(+) 時鐘
4綠(-) 時鐘
5棕+24VDC(-15%/+20%)
6白直流電源地
7 不接
充分利用針對信號處理,時間測量模塊,HART通訊模塊進行設計研發,完成了對磁致伸縮位移傳感器的單片機外圍電路設計,從而實現傳感器中數據的采集、處理、現場顯示,以及把數據傳輸到上位機進行處理的基本功能,完成了對位移傳感器時間測量芯片外圍電路的設計,從而實現提高傳感器精度的目的,實際產品樣品檢驗達到了設計指標和要求。
在針對測量精度提高進行的相關技術方法研究中,由于磁致伸縮位移傳感器的位移測量系統,一般由大電流脈沖發射、回波信號檢測及放大、時間量測量、HART 通訊等部分組成,其中高分辨力時間量檢測方法和技術,構成磁致伸縮位移傳感器實現高精度測量的關鍵技術之一。通過采用 ACAM 公司產生的第二代 TDC-GP2 芯片實現高分辨力時間量檢測,不僅可以大量減少電子元件使用數量和體積,為磁致伸縮位移傳感器研究提供了新的設計思路,而且對縮短我國同發達國家在這一領域的差距具有積極意義。