拉绳位移传感器

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拉绳位移传感器

LWH拉杆电子尺

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油缸磁致伸缩位移传感器

17系列磁致伸缩移传感器是专为液压缸而设计。耐压外管与六角法兰为100%不锈钢,可以直接安装进液压缸里。电子部分与耐压外管为模块组装设计,即两者可完全分离。在特殊情况下,只需拨出电子部份进行校准,而耐压外管无需与液压缸分离。此设计减少重置液压缸时间,大大提高生产效率。

油缸磁致伸缩位移传感器

外置磁致伸缩位移传感器

磁致伸缩绝对位移传感器是专门为机器通用型外置安装所设计,提供高精度(精度高达0.01%FS)、直接和绝对的位置检测反馈。该系列产品响应频率高、刷新快(2000Hz)、抗干扰、迟滞小(0.5ms)、精度高,适应高速运动系统的实时测控,也适应复杂的干扰环境(抗变频干扰)。

外置磁致伸缩位移传感器

磁致伸缩位移传感器材料及选择要素

2020-6-28 8:46:06

  磁致伸缩位移传感器是基于威德曼效应和维拉里效应进行测量的,波导丝和扭转波接收带作为传感器的敏感元件,均为磁致伸缩材料制成,因此磁致伸缩材料的选材和设计是传感器设计的基础和关键部分。要达到实用的目的,所选用的的磁致伸缩材料应满足以下条件。

  1. 材料的饱和磁致伸缩系数λs尽可能大;

  2. 材料的磁晶各向异性能应足够大。没有足够大的各向异性能,也就不可能有大的磁致伸缩,但是各向异性能不能太大,否则,将使磁矩转动所需要的磁场太大,无法在较低的磁场下得到较大的磁致伸缩;

  3. 材料的(λ-H)曲线的最大斜率 d=( dλ⁄dH)max要大。这样,材料将电磁能转换为机械能效率也就较高;

  4. 要求材料有尽可能大的机电耦合系数(或磁弹耦合系数);

  5. 具有一定抗压强度(对正磁致伸缩材料)和抗拉强度(对负磁致伸缩材料)和一定的韧性,以免材料在发生磁致伸缩时,由于外应力作用而导致磁致伸缩的失效和损坏;

  6. 温度特性要好。导丝是磁致伸缩位移传感器的关键材料,各种参数的温度变化是决定传感器温度特性的主要因素,尤其是扭转波的传播速度的温度系数一定要尽量小; 为了得到实用的、高性能的磁致伸缩材料,人们对此一直在进行着研究,因此出现一系列磁致伸缩材料,按其发展过程主要有以下三种类型;

  (一) 传统的磁致伸缩金属与合金、铁氧体及非晶材料

  ① 传统的磁致伸缩金属与合金包括退火纯镍,镍钴合金,铁镍合金,铁铝合金等。

  ② 铁氧体磁致伸缩材料包括 Ni-Co 铁氧体和 Ni-Co-Cu 铁氧体,这些材料的组分可根据对性能的不同要求而进行适当的调节。通常,它们均由不同比例的氧化镍(NiO)、氧化铁(Fe₂O₃)、氧化铜(CuO)和氧化锌(ZnO)等配制而成。

  ③ 非晶材料主要有铁基、铁一镍基和钴基三大类。即内部原子排列不存在长程有序的金属或合金。

  (二) 非稀土类的磁致伸缩材料。这类材料最突出的是 Ni-Mn-Ga 系列铁磁性形状记忆合金(FSMA),它在磁场作用下能诱发产生百分之几的巨大应变。

  (三) 稀土超磁致伸缩材料(Giant Magnetostrictive Materials,GMM) 它们是重稀土金属铽(Tb-terbium)和镝(Dy-dysprosium)的铁合金,磁致伸缩系数高达(1~2)×10﹣³(0.1~0.2﹪),比传统制品的性能高两个数量级以上,因此称为超磁致伸缩材料。如 TbFe₃(Terfenol)和 Tbo.₃Dyo.7Fe₂(Terfenol-D)等。

  ① 稀土金属,特别是重稀土金属在低温下具有很大的磁致伸缩,在 0K 和 77K 时可达 10﹣³~10﹣²的量级。由于稀土金属的居里温度较低,在室温下不能直接应用。

  ② 稀土—过渡金属化合物是 1969 年 Callen 根据过渡金属电子云的特征提出,这种化合物具有较高的居里温度点。稀土金属氧化物如 Tb3Fe5O12 在 4.2K 时,磁致伸缩系数为 2460×﹣6,在 78K 时,磁致伸缩系数为 560×10﹣6。

  ③ 锕系金属化合物在低温下也具有较大的磁致伸缩,有的甚至超过了稀土化合物,如 US 在 4.2K 的λ111高达 7000×10﹣6。但这些化合物的居里温度只有 100K左右,难以在工程中实际应用。

  ④ 超磁致伸缩复合材料是为了克服 Terfenol-D 棒材脆性大、加工困难、高频磁场作用时材料发热等缺点而研制的,它是基于超磁致伸缩合金的聚合物黏结复合材料(giant magnetostrictive powder composite, GMPC),可以极大的克服上述缺点。GMPC 将会成为 Terfenol-D 超磁致伸缩材料的一个新的发展方向。

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