一文轻松看懂位移传感器油缸

液压说 20220225

  • 磁致伸缩位移传感器


在需要对液压缸进行精确控制的场合，使用各种位移传感器对活塞的位置进行测量，提供准确可靠的位置反馈，从而帮助自动化或控制液压缸。


01


位移传感器工作原理
位移传感器是一种金属感应的线性器件，作用是把各种被测量的物理量转换为电量。其工作原理是：通过电位器元件将机械位移转换成与之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出。

根据感测方式，分为接触型与非接触型。接触式位移传感器的优点是动作单纯、电路设计简单，缺点是与物件直接接触，会出现接触部分金属疲劳而变形、断裂、接触不良等结构损坏情形，液体或质轻、脆弱、昂贵的物品不适合以直接接触的方法进行感测。

非接触式位移传感器利用磁变量或光学原理测量某一物体的位移或位置，其优点是灵敏度高、结构简单、安装方便，具有电源极性、输出短路多种保护功能，任意接线错误不会损坏；抗干扰能力强、不受油污等介质影响，可在恶劣环境下工作。


02


位移传感器种类及选型
用于油缸中的位移传感器技术有很多，一般采用以下三种传统技术：
1.可变电阻位移传感器
将被测物理量的变化转换成与之有对应关系的电阻值的变化，再经过相应的测量电路后，反映出被测量的变化。

因其坚固耐用、良好的行程长度比和强大的模拟直流电压输出（占输入电压的百分比）而被广泛用于油缸中的位置测量。主要缺点是会磨损，影响使用寿命。

2.可变电感位移传感器

电感式位移传感器有接触式与非接触式两种，接触式的原理是采用可滑动的永久磁蕊在固定线圈内部运动，以使电感产生变化，再通过线圈与电路相连，当线圈电感量改变时会使电路输出频率产生对应变化。

可变电感的非接触式技术在产品寿命和长期可靠性方面比电阻电位器具有显著优势，在线性度、分辨率和频率响应方面通常可以与磁致伸缩传感器的性能相媲美，但成本更低。

3.磁致伸缩位移传感器

磁致伸缩技术一直是高精度应用的首选技术，磁致伸缩位移传感器是根据磁致伸缩原理制造的高精度、长行程绝对位置测量的位移传感器。

磁致伸缩位移传感器通过内部非接触式的测控技术精确地检测活动磁环的绝对位置来测量被检测产品的实际位移值。具有使用寿命长、环境适应能力强、可靠性高、安全性好等优点，便于系统自动化工作，即使在恶劣的工业环境下也可正常工作。不足之处是会消耗大量功率，并且不如以上两种传感器坚固。

4.位移传感器的选型

位移传感器的选型要满足灵敏度、带宽、输出方式、量程等指标。在液压行业，磁致伸缩线性位移传感器是位置反馈的首选技术。

磁致伸缩位移传感器油缸结构图

当购买成本成为比高精度更重要的驱动因素时，可以选择通常称为电位器的可变电阻（电位计型）传感器。

在冲击大和振动强的重工业和移动设备中，可以选用对机械冲击和振动耐受性高的可变电感位移传感器。



03


位移传感器油缸的测量方式
根据位移传感器安装位置的不同，有外置式和内置式两种。
外置式是指将传感器安装在油缸外部，一般安装于油缸活塞杆的耳环处。这种方法对于位移传感器的工作原理几乎没有要求，只要其测量精度与量程符合要求均可用此种方法。缺点是占用空间大、难以固定、因碰撞容易损坏。

内置式是将传感器安装于液压缸内部，适用于狭小空间下的工作环境，可用于外力可能作用到的环境中。但加大了液压缸的设计和制造难度，因为液压缸内部空间有限且充满高压液体，传感器的工作方式以及工作原理也受到诸多限制，目前主要有磁致伸缩位移传感器应用于行程传感液压缸中。





04


位移传感器油缸的应用及发展趋势
位移传感器具有数字化、精度高、抗干扰能力强、没有人为读数误差、安装方便、使用可靠等优点，被广泛应用于工程、农业、机场设备、交通运输、轻工等各个行业。

现代生产的高效、精准要求我们对其位移传感器油缸进行不断改进和开发，提升检测精度、响应能力以及控制准确性。近十几年来，微芯片技术、计算机通信技术的高速发展，为测量及数据处理创造了极其优越的条件。

可对液压缸进行完整的、基层的、非接触式的位置测量

挖掘时，通过位置测量控制挖掘机铲深的选项，可避免对电缆、管道和基础造成损坏。

挖掘机在拆除公路路堤时可以完全自动化并以极高的进度操作


编辑 | 液压说
来源 | 网络公开资料
声明 | 本文由液压说原创，转载请注明





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