磁致伸缩位移传感器控制塑料加工设备

博尔森科技有限公司最新的磁致伸缩位移传感器采用了一种全新的材料工艺。因此，这种传感器在抗冲击和抗振动性能方面大大地超出现行标准。而且，加之采用了最新电子技术、使其线性和滞后情况也得到了明显改善。不用每次求平均值或重复测量周期即可达到0.5μm的分辨率。

工作原理

按磁致伸缩原理工作的位移传感器测量一个测量部件上循环脉冲的运行时间。该测量部件由一个镍铁特种合金小金属导管组成。向这个波导丝旁边的导线上发出的电流脉冲产生一个循环磁场。一个磁性位置传感器标出测量位置、该传感器无接触地通过测量部件、位置传感器的磁场会导致材料出现机械形变。这样一个扭曲波形成于两个磁场的交会点。该扭曲波以一个恒定的速度传至一个传感器线圈并停止测量。运行时间测量的结果就是一个非常精确的、无需进行参照运行的绝对位置测量。

这种位移传感器的使用范围非常广泛：作为标准测量系统，它在这种传感器经常用于液压气缸(图2)、液压机、风力和水力发电设备(图3)以及连续水平面测量和整个自动化技术中。

对于最特殊的测量任务、这种位移传感器也能提供完美的解决办法。其特殊型号还可以用在有爆炸危险的环境中。

在塑料加工设备上的应用

塑料加工者对机器的要求是需要更迅速、更精确、功能强大的全自动塑料加工机器。这些要求还由于复杂的新工艺流程和特殊技术的出现而更高了，比如CD唱片的生产和多色注塑。为了克服市场的成本压力、人们越来越重视机器的可靠性。举例来说，一个重要的问题是测量合模单元、增塑蜗杆、注射单元和顶出器运动状况的接触式线性电位器的可靠性。

此外.在运行中还经常出现由于污染、磨损或者快速运动引起的故障、会造成好几个小时的停产、在机器数量较多的情况下、成本费用很快增高。

于是，磁致伸缩位移传感器便成了代替接触式电位器的一种最佳的选择。它所达到的精确度和可重复性超过了电位器的性能。

具有多种接口，可以灵活使用

使用模拟输出信号的磁致伸缩位移传感器与传统的解决方法是兼容的。该输出信号是可选择的，比如0-10V.0-20mA或4-20mA。由于模拟输出信号无电位，成本低廉的长方形结构型号可以通用。电位器上需要的阻抗转换器在这里是不必要的，因为磁致伸缩位移传感器的模拟输出信号可以直接与所有控制器的标准模拟输入端连接。对于数字信号传输，也不需要在控制装置中用A/D转换器对易受干扰的模拟信号进行转换。一些控制装置上已经在线性位移传感器上一体化安装了常用的开/停接口了。

现在，博尔森科技有限公可以提供实现这种简单接口的一种价廉物美的新的解决办法。借助于一个ASIC组件，它包括诸如对多达4个位置传感器进行故障监控和分析的所有功能、并且可提供的最大分辨率为0.5μm,通过控制器的微型信息处理器总线直接对位置数据进行处理是不成问题的：

使用数字位移传感器甚至可以在一个测量系统上相互独立地对多个位置进行测量。

CANopen接口

通过CANopen接口，磁致伸缩位移传感器可提供与机器控制设备耦合的另一种可能性。在这方面，不仅是位置数据，而且还有运行速度的可编程的凸轮功能都能传输给控制设备。数据格式、传输速率及其他参数都是可编程序的，并与CiA标准DS-301兼容。

在对测量精确度要求更高的情况下，位移传感器通过CANopen接口和同步串行接口在出现+/-30μm与长度无关的绝对线性偏差时仍可提供可达0.5μm的分辨率。

简化了机械装置

在使用磁致伸缩位移传感器时、无接触地沿位移传感器方向运动的位置传感器可直接安装到运动的机器部件上。磁体在侧面和水平错位几毫米对测量不会产生影响。没有机械的终端挡板，必要时位置传感器可以脱离位移传感器原来的测量范围。

根据要求可提供自由的或滑槽型位置传感器。无论是使用标准的位置传感器，还是用于较大距离的磁铁或者电磁铁——它们都可以与一台标准位移传感器一起正常工作。

磁致伸缩位移传感器过去经常用于较大长度的测量，这是因为买不到用于测量超过2m长度的电位器，或是由于两个系统的价格相差无几。随着技术要求的不断提高，今天，无接触位移传感器是用于各种测量长度的最佳选择方案，不管接口如何，位移传感器打开了将来与新型控制设备耦合的各种途径。