直出電纜式磁致式傳感器的檢測應用

郭   杰，姜光忍，唐宇恒，楊永梅，索采采，石清榮

 

 

 

 

       在某些鉆機和液壓支架、掘進機、掘錨機等設備的油缸中使用了磁致式位移傳感器。磁致式位移傳感器用于各位移測量、控制的要求。如果磁致式位移傳感器安裝到設備中，設備運行時才發現磁致式位移傳感器是壞的，就需要檢查故障原因、拆裝更換傳感器。為了盡可能避免這種情況發生，在新的磁致式位移傳感器在沒有安裝到設備油缸上時，應該先對傳感器進行檢測，確定其是否正常。下面本文介紹磁致式位移傳感器的簡便檢測方法。

1 磁致伸縮位移傳感器的概述

       磁致伸縮位移傳感器可分為耐壓測桿型或鋁型材測桿型。耐壓測桿磁致伸縮位移傳感器可直接應用于液壓缸中，緊湊的電子倉結構適應安裝空間較小的環境。鋁型材測桿磁致伸縮位移傳感器適用于外置式安裝環境，安裝使用靈活方便。

2 磁致伸縮位移傳感器工作原理

       磁致伸縮位移傳感器主要由磁致伸縮線（以下簡稱波導絲）、測桿、電子倉和套在測桿上的非接觸磁環（內裝有永久磁鐵）組成。當傳感器工作時，電子倉內的電子電路產生一個“起始脈沖”，此起始脈沖沿波導絲以恒速傳輸，同時產生一個沿著波導絲跟隨脈沖前進的旋轉磁場，當該磁場與定位裝置中的永久磁場相遇時，產生磁致伸縮效應，使波導絲發生扭轉。這一扭轉被安裝在電子倉內的拾能機構感知并轉換成相應的“終止脈沖”，通過計算“起始脈沖”與相應“終止脈沖”，之間的時間差，即可精確測出其位移量。

3 測量用到的磁致式位移傳感器參數

       磁致式位移傳感器工作電壓可選電壓 +24 V DC 、+12 V DC。磁致式位移傳感器可選用直出電纜、航空插頭和接線端子三種接線方式。輸出方式有模擬量、數字量輸出方式。本文介紹模擬量輸出的磁致式位移傳感器，其包括：電壓輸出（0 ～ 5 V•DC， 0 ～ 10 V•DC）、電流輸出 4 ～ 20 mA。

本文選用型號及參數：

型號：GUC1200（C）   接線方式 ：直出電纜

量程：210 mm          工作電壓：+12 V DC

工作電流：≤ 20 mA DC  輸出信號：DC 0-5 V

上死區：52 mm         下死區：63.5 mm

4 測量用到的工具

       測量磁致式位移傳感器需要用到12 V 直流電源和萬用表。為了簡便測量，選用與傳感器工作電壓參數相對應的直流電源給傳感器供電，傳感器不必按裝到設備上。直流電源建議選用可調直流穩壓電源，可以方便的根據不同廠家的參數調整電壓值。

5 傳感器測量步驟

       根據磁致式位移傳感器工作原理和技術參數，傳感器測量步驟：第一，根據傳感器所選型號的參數工作電壓 +12 V DC，將直流電源電壓調整到 12 V 給傳感器供電。 在將傳感器紅色電纜線接直流電源 + 極（12 VDC），傳感器白色電纜線接直流電源 - 極（12 VDC）（圖 1）。第二，萬用表擋位調整到盡量接近 5 VDC，以便測量 0-5 VDC。然后傳感器綠色電纜線接萬用表 + 極，傳感器藍色電纜線接萬用表 - 極。第三，按上兩步接好線后，磁環在上死區和下死區之間（圖 1）的測量區緩慢移動，同時萬用表測量顯示的數值在 0-5 VDC 變化，則傳感器正常。磁環越接近上死區，測量數值越接近 0 VDC；磁環越接近下死區，測量數值越接近 5 VDC（圖 1）。磁環要在測量區內移動，在上死區和下死區測不到電壓值。

模擬量輸出方式還有 4 ～ 20 mA，測量方法類似，按上述步驟接好線后，并把萬用表擋位調整到盡量接近 20 mA，磁環在上死區和下死區之間（圖 1）的測量區緩慢移動，同時萬用表測量顯示數值在 4 ～ 20 mA 變化，則傳感器正常。磁環越接近上死區，測量數值越接近 4 mA；磁環越接近下死區，測量數值越接近 24 mA（圖 1）。

6 結語

       新采購的磁致式位移傳感器，按上述測量方法，可以簡單方便地判斷位移傳感器是否正常。這也盡可能避免把傳感器裝到設備上后，才發現新傳感器有質量問題，避免再拆卸更換傳感器，使用前用本文所述方法對新傳感器進行檢查是非常有必要的。

 

 

 

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