磁致伸縮位移傳感器，通過內(nèi)部非接觸式的測控技術(shù)準確地檢測活動磁環(huán)的位置來測量被檢測產(chǎn)品的實際位移值的；該傳感器的高精度和高可靠性已被廣泛應(yīng)用于成千上萬的實際案例中。

一、工作原理

當鐵磁性材料（例如鐵、鎳、鈷）受到外部磁場的作用時，材料內(nèi)部的磁疇會對齊，從而產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，從而導(dǎo)致材料的形狀或尺寸發(fā)生變化。這種現(xiàn)象稱為磁致伸縮。相反，當磁致伸縮材料承受應(yīng)力時，其磁性能將發(fā)生變化，這被稱為比利亞里效應(yīng)（Villari Effect）。當導(dǎo)線受到平行于其長度方向的磁場的作用，并且電流流過導(dǎo)線時，導(dǎo)線會在產(chǎn)生磁場的位置經(jīng)歷扭轉(zhuǎn)應(yīng)變，這被稱為維德曼效應(yīng)（Wiedemann Effect）。比利亞里效應(yīng)和維德曼效應(yīng)構(gòu)成磁致伸縮位移傳感器的基礎(chǔ)。

在磁致伸縮傳感器中，導(dǎo)線或棒稱為波導(dǎo)。它通常由鐵合金制成，并安裝到機器的固定部件上。磁場由一個稱為位置磁體的磁體提供，該磁體附著在被測運動部件上。短電流脈沖（1-3μs）施加到與波導(dǎo)相連的導(dǎo)體上。

磁致伸縮傳感器的基本組件包括波導(dǎo)，位置磁體和應(yīng)變脈沖轉(zhuǎn)換器。

在維德曼效應(yīng)狀態(tài)下，由于電流引起的磁場與位置磁鐵引起的磁場的相互作用，在波導(dǎo)中產(chǎn)生了扭轉(zhuǎn)應(yīng)變（扭轉(zhuǎn)）。由于電流是作為脈沖施加的（稱為詢問脈沖），因此捻線以超聲波的形式沿導(dǎo)線向下傳播，移動速度約為2850m/s。這種扭曲或機械脈沖由信號轉(zhuǎn)換器（也稱為應(yīng)變脈沖轉(zhuǎn)換器）檢測到，該信號轉(zhuǎn)換器依靠比利亞里效應(yīng)來產(chǎn)生指示機械應(yīng)變波接收的電壓脈沖。

當施加電流脈沖時，由電流和位置磁體產(chǎn)生的磁場相互作用，并在波導(dǎo)中引起扭轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)。當電流關(guān)閉時，應(yīng)變松弛，并且機械波開始傳播。波在兩個方向上傳播。在一個方向上，它由信號（脈沖）轉(zhuǎn)換器檢測到。在另一個方向上，通過減震裝置將其消除以避免干擾。

從初始電流脈沖到檢測到機械脈沖之間的時間表明了位置磁體的位置，因此就表明了被測運動部件的位置。詢問速率或更新速率的范圍可以從每秒一次到每秒超過4000次，大更新速率由波導(dǎo)的長度確定。

磁致伸縮傳感器提供位置信息，并且與增量編碼器不同，斷電時無需重新定位。他們還可以將多個位置磁體與一個波導(dǎo)一起使用，從而使其非常適合于需要沿著同一軸的多個組件（例如縱切機上的刀具）的位置信息的應(yīng)用。

除了非接觸式之外，磁致伸縮設(shè)計還將波導(dǎo)包裹在擠壓的鋁制外殼或不銹鋼管中，因此它們幾乎不受污染。當位置磁鐵和波導(dǎo)之間有障礙物時，只要障礙物是非磁性的，例如陶瓷，塑料，鋁或不銹鋼，它們也可以工作。

二、優(yōu)勢特點

磁致伸縮位移傳感器是根據(jù)磁致伸縮原理制造的高精度、長行程位置測量的位移傳感器。 它采用內(nèi)部非接觸的測量方式，由于測量用的活動磁環(huán)和傳感器自身并無直接接觸，不至于被摩擦、磨損，因而其使用壽命長、環(huán)境適應(yīng)能力強，可靠性高， 便于系統(tǒng)自動化工作，即使在惡劣的工業(yè)環(huán)境下(如容易受油潰、塵?；蚱渌奈廴緢龊?，也能正常工作。磁致伸縮位移傳感器適用于高溫、高壓和強振蕩等惡劣的工況，其輸出很好地解決了斷電歸零問題，由于敏感元件都是非接觸式、無磨損運行，平均無故障時間長達23年。

三、應(yīng)用范圍

由于磁致伸縮位移傳感器能承受高溫、高壓和強振動，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于機械位移的測量、控制中。它的行程可達3米或更長，標稱精度為百分之0.05 F·S，行程1米以上傳感器精度可達0.02百分之 F，S，重復(fù)性可達百分之0.002 F·S.可廣泛應(yīng)用于石油、化工、水利、制藥、食品、飲料等行業(yè)的各種液罐的液位計量和控制，航天加油系統(tǒng)、汽車加油系統(tǒng)、柴油加油系統(tǒng)及各種液壓罐、水文監(jiān)測、水處理等。

在非標自動化行業(yè)有一個比較好的應(yīng)用，就是應(yīng)用在位置平衡臂上來測量平衡臂的位置伸縮，可以標定打螺釘?shù)奈恢?，從而實現(xiàn)打螺釘?shù)捻樞蚩刂坪蛿?shù)據(jù)追溯。如果大家有其他方面的應(yīng)用推薦，歡迎交流。