化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
MTS位移傳感器的工作原理及主要分類
閱讀：2397 發(fā)布時間：2019-8-5MTS位移傳感器的工作原理及主要分類
位移傳感器簡介：
位移是和物體的位置在運動過程中的移動有關(guān)的量，位移的測量方式所涉及的范圍是相當廣泛的。小位移通常用應(yīng)變式、電感式、差動變壓器式、渦流式、霍爾傳感器來檢測，大的位移常用感應(yīng)同步器、光柵、容柵、磁柵等傳感技術(shù)來測量。其中光柵傳感器因具有易實現(xiàn)數(shù)字化、精度高（目前分辨率zui高的可達到納米級）、抗干擾能力強、沒有人為讀數(shù)誤差、安裝方便、使用可靠等優(yōu)點，在機床加工、檢測儀表等行業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用。
MTS傳感器應(yīng)用：
mts傳感器被應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護、資源調(diào)查、醫(yī)學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領(lǐng)域。
工作原理：
mts 傳感器的核心包括一條鐵磁材料的測量感應(yīng)元件，一般被稱為 "波導管"，一個可以移動的永磁鐵，磁鐵與波導管會產(chǎn)生一個縱向向的磁場。 每當電流脈沖(即 "詢問信號")由傳感器電子頭送出并通過波導管時，第二個磁場便由波導管的徑向方面制造出來。 當這兩個磁場在波導管相交的瞬間，波導管產(chǎn)生 "磁致伸縮" 現(xiàn)像，一個應(yīng)變脈沖即時產(chǎn)生。這個被稱為 "返回信號" 的脈沖以超聲的速度從產(chǎn)生點(即位置測量點)運行回傳感器電子頭并被檢測器檢出來。準確的磁鐵位置測量是由傳感器電路的一個高速計時器對詢問信號發(fā)出到返回信號到達的時間周期探測而計算出來，這個過程極為快速與無誤。 利用計算脈沖的運行時間來測量永磁鐵的位置為我們提供了一個值的位置讀數(shù)，而且永遠不需要定期重標或擔心斷電后歸零的問題。非接觸式的測量消除了機械磨損的問題，保證了*的重復(fù)性和持久性。
主要分類：
根據(jù)運動方式：直線位移傳感器：
直線位移傳感器的功能在于把直線機械位移量轉(zhuǎn)換成電信號。為了達到這一效果，通常將可變電阻滑軌定置在傳感器的固定部位，通過滑片在滑軌上的位移來測量不同的阻值。傳感器滑軌連接穩(wěn)態(tài)直流電壓，允許流過微安培的小電流，滑片和始端之間的電壓，與滑片移動的長度成正比。將傳感器用作分壓器可zui大限度降低對滑軌總阻值性的要求，因為由溫度變化引起的阻值變化不會影響到測量結(jié)果。
角度位移傳感器：
角度位移傳感器應(yīng)用于障礙處理：使用角度傳感器來控制你的輪子可以間接的發(fā)現(xiàn)障礙物。原理非常簡單：如果馬達角度傳感器構(gòu)造運轉(zhuǎn)，而齒輪不轉(zhuǎn)，說明你的機器已經(jīng)被障礙物給擋住了。此技術(shù)使用起來非常簡單，而且非常有效；唯yi要求就是運動的輪子不能在地板上打滑（或者說打滑次數(shù)太多），否則你將無法檢測到障礙物。一個空轉(zhuǎn)的齒輪連接到馬達上就可以避免這個問題，這個輪子不是由馬達驅(qū)動而是通過裝置的運動帶動它：在驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)的過程中，如果惰輪停止了，說明你碰到障礙物了。
根據(jù)材質(zhì)：
霍耳式位移傳感器：它的測量原理是保持霍耳元件（見半導體磁敏元件）的激勵電流不變，并使其在一個梯度均勻的磁場中移動，則所移動的位移正比于輸出的霍耳電勢。磁場梯度越大，靈敏度越高；梯度變化越均勻，霍耳電勢與位移的關(guān)系越接近于線性。圖2中是三種產(chǎn)生梯度磁場的磁系統(tǒng)：a系統(tǒng)的線性范圍窄，位移Z=0時，霍耳電勢≠0；b系統(tǒng)當Z<2毫米時具有良好的線性，Z=0時，霍耳電勢=0；c系統(tǒng)的靈敏度高，測量范圍小于1毫米。圖中N、S分別表示正、負磁極?；舳轿灰苽鞲衅鞯膽T性小、頻響高、工作可靠、壽命長，因此常用于將各種非電量轉(zhuǎn)換成位移后再進行測量的場合。
光電式位移傳感器：它根據(jù)被測對象阻擋光通量的多少來測量對象的位移或幾何尺寸。特點是屬于非接觸式測量，并可進行連續(xù)測量。光電式位移傳感器常用于連續(xù)測量線材直徑或在帶材邊緣位置控制系統(tǒng)中用作邊緣位置傳感器。