磁位置傳感器

 

    磁位置傳感器都使用類似的測量原理：當(dāng)永磁體與磁探測器有相對移動(dòng)時(shí)，磁場的變化與它們的相對位移成比例。一種常見的形式是Hall效應(yīng)傳感器，可以制造成芯片形式。它們常用于汽車和電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用場合，性能適中。

 

    磁傳感器克服了許多與光電編碼器有關(guān)的缺陷，因?yàn)樗鼈儗ν鈦砦镔|(zhì)更有容忍性。然而，這些傳感器很少被用于高準(zhǔn)確度要求的應(yīng)用，這是由于磁滯效應(yīng)，以及運(yùn)動(dòng)和靜止部件之間的精密機(jī)械加工的影響。應(yīng)仔細(xì)研究任何磁傳感器數(shù)據(jù)表中的安裝公差、溫度系數(shù)和工作溫度指標(biāo)。

 

    更進(jìn)一步，要考慮磁性材料或電纜的接近。永磁體可能吸引一些外部雜質(zhì)，傳感器失效的一個(gè)因素就是雜質(zhì)碎屑隨時(shí)間的累積。

 

    在有惡劣沖擊的環(huán)境中，通常不選擇磁傳感器，因?yàn)楫?dāng)今的NdFeB永磁體眾所周知的脆性。

 

    優(yōu)點(diǎn)：

 

    非常堅(jiān)固牢靠；大多數(shù)液體沒有影響。

 

    缺點(diǎn)：

 

    溫漂；滯環(huán)；不適合高準(zhǔn)確度應(yīng)用；對附近導(dǎo)磁材料、直流磁場敏感；耐沖擊能力差。

 

    磁致伸縮位置傳感器

 

    這種傳感器利用一種特殊的現(xiàn)象，叫做“磁致伸縮”。這種現(xiàn)象存在于一些材料中，當(dāng)磁鐵靠近材料時(shí)，它會使沿著材料傳遞的能量發(fā)生反射。位置可以從能量脈沖沿著磁致伸縮材料來回移動(dòng)的時(shí)間來測量，磁致伸縮材料通常是一條細(xì)線或一條帶。

 

    幾乎所有的磁致伸縮傳感器都是直線傳感器，因?yàn)榫?xì)的磁致伸縮帶必須小心地安裝在殼體內(nèi)，比如鋁型。殼體使得磁致伸縮傳感器不受磨損和壽命問題的影響，適用于高壓應(yīng)用場合，比如液壓油缸。

 

    每一個(gè)位置傳感器，與精密的外殼組合后，都需要由制造商來校準(zhǔn)，這使得磁致伸縮傳感器相對昂貴。對飛逝時(shí)間的一些影響因素，該技術(shù)很敏感，最明顯的就是對溫度的敏感。

 

    磁致伸縮數(shù)據(jù)表中的標(biāo)稱準(zhǔn)確度指標(biāo)通常是在恒定溫度條件下的，因此，設(shè)計(jì)工程師需要利用給出的溫度系數(shù)來計(jì)算實(shí)際能達(dá)到的準(zhǔn)確度。

 

    微小的磁致伸縮材料非常精細(xì)，其長度兩端的支架至關(guān)重要。最終的結(jié)果是，磁致伸縮傳感器不應(yīng)被選擇用于嚴(yán)酷的沖擊/振動(dòng)環(huán)境中。

 

    優(yōu)點(diǎn)：

 

    堅(jiān)固牢靠；適合高壓環(huán)境應(yīng)用；長度增加，準(zhǔn)確度提高。

 

    缺點(diǎn)：

 

    相當(dāng)昂貴；不耐沖擊；溫漂大；短量程準(zhǔn)確度低(<100mm)。