磁致伸缩位移传感器故障处理
磁致位移传感器的工作原理
磁致位移传感器的工作原理磁致位移传感器是一种常用的位移测量传感器，它利用磁致伸缩效应来实现位移的测量。
其工作原理是通过施加外加磁场，使磁致伸缩材料在磁场的作用下发生磁致伸缩效应，从而产生位移。
磁致位移传感器通常由两部分组成：磁致伸缩材料和传感器元件。
磁致伸缩材料一般采用铁磁性材料，如镍、铁、钴等。
传感器元件通常由磁场感应元件和测量电路组成。
当施加外加磁场时，磁致伸缩材料会发生磁致伸缩效应。
这是因为在磁场的作用下，磁致伸缩材料的晶格结构会发生变化，导致材料的长度发生变化。
这种磁致伸缩效应是由于磁矩在磁场中的取向发生改变所引起的。
传感器元件中的磁场感应元件用于测量磁致伸缩材料的位移。
常用的磁场感应元件包括霍尔元件、磁阻元件等。
这些元件可以根据磁致伸缩材料的位移产生相应的电信号。
测量电路用于处理这些电信号，并将其转换为位移的数值。
磁致位移传感器具有很高的灵敏度和稳定性，能够实现微小位移的测量。
它的工作原理简单可靠，适用于各种环境条件下的位移测量。
此外，磁致位移传感器还具有快速响应、非接触式测量等优点，可以满足不同应用场景的需求。
磁致位移传感器广泛应用于工业自动化、机械制造、航空航天等领域。
例如，在机械制造中，磁致位移传感器可以用于测量机械零件的位移，实现对机械设备的精确控制。
在航空航天中，磁致位移传感器可以用于测量航天器的位移，确保航天器的运行安全可靠。
磁致位移传感器利用磁致伸缩效应实现位移的测量，具有高灵敏度、稳定性好等优点，在工业自动化、机械制造、航空航天等领域具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，磁致位移传感器的性能将会进一步提高，应用范围也将得到拓展。
磁致伸缩位移测量的研究与回波信号的分析与处理
磁致伸缩位移测量的研究与回波信号的分析与处理杨宗旺;周新志【摘要】以研制5～10m的大位移的磁致伸缩位移传感器为目标,重点分析研究了在磁致伸缩位移测量中对回波信号的检测,对回波信号的接收装置做了创新性的改进,接收装置改成了压电陶瓷,针对回波信号掺杂的干扰信号,提出了一些对实验装置的信号的抗干扰性改进的方法思路,在杂波可能出现的实验装置上进行了分析.设计中为传感器留出一些常用的工业仪表专用接口,如符合工业标准的4～20mA的信号接口,PROFIBUS工业总接口,为以后将位移测量值接入测量和控制系统,实现智能化的工业控制系统做了准备.%This paper aimed at researching 5 m to 10 m large displacement magnetostrictive displacement sensor, and mainly analyzed and studied the detection of echo signal during magnetostrictive displacement measurement. And it made innovative improvements on the echo signal receiving device with the replacement of piezoelectric ceramic to receiving device. According to the interference signal intermingled in the echo signal, some improved methods to the anti-interference of the signal of experimental device were put forward, and some analysis were carried out on the experimental device where the clutter might occur. The design provided some commonly used industrial instruments specific interface for the sensor. For example, the signal interface conforming to the industrial standard from 4 mA to 20 mA and the PROFIBUS total industrial interface. This makes preparation for the introduction of displacement measurement value to the measurement and control system, and for the realization of intelligent industrial control system.【期刊名称】《仪表技术与传感器》【年(卷),期】2012(000)011【总页数】4页(P177-180)【关键词】5～10 m大位移;磁致伸缩;位移测量;回波分析;回波处理【作者】杨宗旺;周新志【作者单位】四川大学电子信息学院,四川成都610065;四川大学电子信息学院,四川成都610065【正文语种】中文【中图分类】TP212.60 引言随着传感器检测技术的发展，新的传感器技术的不断涌现，基于磁致伸缩位移测量传感器技术的传感器也应运而生，该类型的传感器技术较为新颖，在位移测量方面有着巨大的发挥前景。
磁致伸缩位移传感器原理
磁致伸缩位移传感器原理磁致伸缩位移传感器（Magnetorestrictive Displacement Sensor）是一种能够测量物体位移的传感器。
它基于磁致伸缩效应，通过测量由磁体产生的磁场中磁器件的变化，来确定物体的位移。
磁致伸缩效应是指当磁性材料处于外加磁场中时，会发生形状和尺寸的变化。
这种变化是由于外加磁场引起磁性材料的磁矩重新排列所致。
具体来说，在磁场的作用下，磁性材料的磁矩会由于磁场的作用而重新排列，导致材料的长度和体积发生微小的变化。
当磁致伸缩杆处于外加磁场中时，磁致伸缩效应会导致磁致伸缩杆的长度发生微小的变化。
这个变化会导致探头上的磁场也发生相应的改变。
探头上的磁场是通过电流在传感器内部流过时在磁体上产生的。
测量磁致伸缩位移传感器的位移需要使用一个传感器电路进行分析。
这个电路主要由一个驱动电路和一个接收电路组成。
驱动电路主要负责通过传递电流来产生磁场，而接收电路则是负责测量探头上的磁场的变化。
驱动电路通常会通过在磁致伸缩杆上施加短脉冲电流来产生磁场。
这个磁场会沿着磁致伸缩杆的长度方向扩展。
同时，接收电路会测量探头上的磁场，这个磁场是受到磁致伸缩杆长度变化的影响的。
测量位移时，接收电路会测量磁致伸缩杆上磁场的两个特征：主磁场和包络线。
主磁场是磁致伸缩杆上磁场的强度，它与磁致伸缩杆的长度成比例。
包络线则是磁场的分布情况，它的变化与磁致伸缩杆的形状变化有关。
通过测量主磁场和包络线的变化，可以确定磁致伸缩杆的位移。
具体的测量方法可以通过对接收电路输出信号的分析来实现。
一些常见的分析方法包括使用频谱分析器、放大器和数据采集系统来测量磁场的变化。
总之，磁致伸缩位移传感器是一种基于磁致伸缩效应的传感器。
通过测量磁致伸缩杆上的磁场的变化，可以确定被测物体的位移。
这种传感器在很多领域中都有广泛的应用，例如测量机械运动、控制系统和自动化设备。
MDS-L磁致伸缩位移传感器选型手册
输出-10~+10（+10~-10）V
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2、SSI（串行同步数字输出）标准接口
同步串行数据传输可 应用于 Siemens,Bosch-Rexroth, WAGO, B & R, Parker, Esitron,PEP 等生产的控 制器以及巴鲁夫的显示/ 控制器
MDS-L 位移传感器与处理器/控制器的接线举例
图一
2
三、主要技术参数
技术参数 1．位移量程范围（mm）50-18000 (也可根据用户要求定制)
2． 输出形式/工作电压：
A. 模拟输出信号 0～5V/+24VDC+10%、0～10V/+24VDC+10%、（-5～+5）V/+15VDC+10%、
（-10～+10）V/+15VDC+10%或 4-20mA/+24VDC+10%
1
MDS 磁致伸缩位移传感器
■高精度、高稳定性、高靠可性 ■使用寿命长 ■多种信号输出方式选择 ■具有反向极性保护功能 ■防雷击、防射频干 ■结构精巧、环境适应性强 ■不需定期重标和维护 ■可监测带压或不带压液罐的液位 ■隔离防爆型（可选） ■安装方便 ■非接触式测量
一、 概述
磁致伸缩传感器是应用“磁致伸缩”技术研制而成。此项技术由美国公司于 1975 年世界首创。现已在国际 范围内广泛应用于要求测量精度高和测量可靠的位移测量系统。它具有精度高、分辨率高、重复性好、稳定可靠、 非接触式测量、寿命长、安装方便、环境适应性强等特点。它的输出信号是一个真正的绝对位置输出，而不是比 例的或需要再放大处理的信号，所以不存在信号漂移或变值的情况，因此不必像其它位移传感器一样需要定期重 标和维护；正是因为它的输出信号为绝对数值，所以即使电源中断重接也不会对数据接收构成问题，更无须重新 归回零位。它可广泛应用于石油、化工、电力、制药、食品、饮料、工程机械等行业的各种机械位移的测量和控 制。
磁致伸缩位移传感器的工作原理
磁致伸缩位移传感器的工作原理
磁致伸缩位移传感器是一种基于磁敏效应的位移测量装置，主要用于测量目标物体的位移或位移的变化。
传感器由磁致伸缩材料（Magnetostrictive Material），驱动磁场发生器（Magnetostrictive Waveguide），测量导绳（Measure Rope）、磁场传感器（Magnetic Field Sensor）和计量电子器件等构成。
其工作原理如下：
1. 驱动磁场：驱动磁场发生器产生一个磁场，通过磁致伸缩材料传递到目标物体上。
2. 磁致伸缩效应：目标物体上的磁致伸缩材料受到驱动磁场的作用，发生磁致伸缩效应。
即在磁场的作用下，磁致伸缩材料的尺寸会发生微小的变化，产生一个微小的形变。
这个形变一般是微米级别的。
3. 传感器感应：磁致伸缩材料伸缩时，磁场传感器感应到磁场的变化。
磁场传感器可以是基于霍尔效应、磁电阻效应等的传感器，用于检测磁场的变化。
4. 信号处理：传感器将感知到的磁场变化信号转换成与目标物体位移相关的电信号。
这个电信号可以是电压、电流或其他形式的信号。
5. 位移计算：通过测量导绳测量目标物体上磁致伸缩材料伸缩的长度，结合信号处理得到的电信号，可以计算出目标物体的位移或位移的变化。
总的来说，磁致伸缩位移传感器利用磁致伸缩效应将目标物体的位移转化为磁场的变化，再通过磁场传感器和信号处理部分将磁场变化转化为电信号，最终可以得到目标物体的位移。
菲尔斯特防水磁致伸缩位移传感器 FST-RS 产品说明书
防水型磁致伸缩位移传感器产品说明书（V1.0）湖南菲尔斯特传感器有限公司Hunan Firstrate Sensor Co.,Ltd●重要声明非常感谢您购买菲尔斯特产品，我们为您真诚服务到永远。
菲尔斯特追求卓越的品质，更注重优良的售后服务，如有需要请拔打：400-607-8500（7×24h）。
操作错误会缩短产品的寿命，降低其性能，严重时可能引起意外事故。
请您将本说明书交到最终用户手中，在产品使用前务必仔细熟读。
并请妥善保管好，以备需要时查阅。
本说明书仅供参考所用，具体产品外形以实物为准。
●性能特点1、坚固可靠工业用位移传感器2、线性测量，绝对值输出，非接触式测量，最高可靠性3、密封等级：IP68/IP69K4、非接触测量，没有磨损5、先进的温度数字补偿功能、工作温度范围宽等特点。
●技术指标测量范围0～50…2000mm电压信号0～5VDC5～0VDC0～10VDC10～0VDC（最低负载：>5KΩ）电流信号4～20mA20～4mA(最小/大负载：0/500Ω)数字信号RS485（MODBUS）SSI(Gray（格雷码）、Binary（二进制）)数据长度24、25、26（24位数据位、第25位校验位、26位报警位(0))通讯接口标准EIA-RS485/RS422SSI波特率100KBd——1000KBd可选分辨率16位D/A非线性度量程≤100mm1%～0.5%FS100<量程≤300mm0.5%～0.1%FS300<量程≤2000mm0.1%～0.05%FS 电气接口直出电缆供电电压24VDC(-15%～+20%)工作温度-40~+85℃极性保护最大-30VDC超压保护最大33VDC材质测杆316不锈钢电子仓304不锈钢位置磁环环形磁铁、常规浮球、耐腐浮球防护等级IP68以上●产品外形及安装示意图●电气接口定义直接出线定义线色功能模拟量输出Modbus输出SSI输出棕色供电电源V+供电电源V+供电电源V+白色供电电源V-供电电源V-供电电源V-黄色RS485_A CLOCK+绿色RS485_B CLOCK-灰色.信号输出正Out+DATA+粉红信号输出负Out-DATA--裸线屏蔽线屏蔽线屏蔽线●装箱清单序号名称数量1传感器1支2环形磁铁及非导磁垫片/磁性浮球1套3安装附件（螺钉、垫片）1套4密封垫1个5产品说明书1份6产品合格证1份●SSI时序图MODBUS传输协议●传输方式：RTU模式通讯参数：默认波特率9600bps（可根据用户要求配置）数据帧：1个起始位、8位数据、偶校验、1个停止位●计算位移每个位移量占四个字节，第一、二个字节为位移整数部分，第三、四个字节为位移小数部分数据举例：01A1.CB00--------位移整数小数位移量：整数部分2个字节，小数部分2个字节，小数点位固定①算法1例：12E62E00即:12E6.2E00转换为:4838.180(mm)计算方法：整数部分12E6H=4838(D)；小数部分2E00H/FFFFH=11776/65535=0.180结果为：12E6.2E00=4838+0.18=4838.180(mm)②算法2例：12E62E00即:12E6.2E00转换为:4838.180(mm)计算方法：12E62E00H=317074944（D）结果为：12E6.2E00=317074944/65536=4838.180(mm)附加说明：由于MODBUS协议并没有严格定义输出数据格式的表示方法，本公司的MODBUS协议输出产品定义数据格式为32位的定点数（16位整数和16位小数）如果客户对输出数据格式表示方法有特殊要求，例如输出BCD码或者浮点数等等，可向本公司技术部以详细的书面形式提出。
直线位移传感器常见故障处理办法
直线位移传感器常见故障处理办法一、摆线钢丝断裂摆线式直线位移传感器的关键部件之一便是摆线钢丝，摆线钢丝断裂是该传感器的常见故障之一。
一旦摆线钢丝断裂，传感器便无法正常工作。
此时，应该采取以下步骤：1.将传感器移至比较空旷的场地，避免影响到他人的正常工作；2.拆掉传感器的外壳，找出断裂的摆线钢丝；3.要重新焊接摆线钢丝，如果是自己焊接，需要保证焊点可靠，焊接完后冷却10分钟以上。
如果对焊接技术不太熟悉，可以选用专业技术人员来处理；4.安装好焊接好的钢丝后，重新组装传感器，注意安装位置和固定方式。
二、触头损坏触头损坏也是直线位移传感器的常见故障之一。
当传感器的接触头损坏时，它会阻碍信号传输，影响到传感器的正常工作。
此时，我们应该采取以下步骤：1.关闭传感器，断开传感器与仪表之间的连接线；2.将传感器拆卸下来，使用清洁液清洗接触头；3.如果接触头已经受到磨损严重，在铜板积炭时，需要在接触头上拧下螺丝，并更换触点，安装好新触点之后，注意固定；4.在重新组装传感器时，要仔细检查所有连接线是否牢固，是否安装正确。
三、滑动导轨磨损滑动导轨也是关键部件之一，如果滑动导轨磨损严重，则无法保证传感器的准确性和稳定性，因此，我们需要保证滑动导轨的光滑度。
1.将传感器拆卸并清洗；2.完全拆开所有滑动导轨，一定要注意小零件，可以使用慢慢润滑油添加；3.手动移动滑动导轨，观察是否流畅，如有不流畅的地方，可以用细砂纸打磨；4.在重新组装直线位移传感器时，注意不要损坏任何部件，要将所有连接线和电缆连接正确。
四、信号干扰静电干扰，电磁干扰，雷击等都可能引起直线位移传感器的信号干扰，专业技术人员可以使用多种方法进行抗干扰处理，以下几点可供参考：1.隔离直线位移传感器和其他电子设备之间的距离；2.使用抗干扰电缆，增强传输信号的抗干扰能力；3.在传感器周围设置屏蔽罩，避免外部干扰；4.使用IC和芯片来提高抗干扰能力。
如果需要采取抗干扰措施，则应该选用符合国家标准的产品。
MTS磁致伸缩位移传感器介绍
MTS磁致伸缩位移传感器介绍MTS磁致伸缩位移传感器是一种用于测量机械系统中位置或位移变化的传感器。
该传感器利用磁致伸缩（Magnetorestrictive）效应的原理，实现对线性位移的测量。
以下是对MTS磁致伸缩位移传感器的详细介绍。
1.磁致伸缩效应磁致伸缩效应是指当一些磁性材料处于磁场中时，它们会发生尺寸变化的现象。
MTS磁致伸缩位移传感器利用这种效应来测量位移。
传感器本身包含一个磁性杆或磁性线圈和一个磁致伸缩材料（通常是铁镍合金）构成的测量杆。
当传感器施加外部磁场时，磁致伸缩材料会发生长度的微小变化，这个变化可以被传感器测量出来。
2.传感器构造MTS磁致伸缩位移传感器通常由测量杆、螺母、固定杆和电子单元组成。
测量杆是由磁致伸缩材料制成的，能够伸缩并测量位移。
螺母连接在测量杆的一端，用于支撑和调整测量杆的位置。
固定杆连接在螺母的另一端，将传感器固定在测量对象上。
电子单元位于传感器的一端，负责接收和处理传感器测量的位移信号。
3.工作原理当外部磁场作用在磁致伸缩传感器上时，测量杆中的磁致伸缩材料会产生微小的变化。
这种变化由电子单元感应，并转换为电信号输出。
电子单元中的传感器电路会测量和记录这个位移信号，并将其转换为数字信号或模拟信号用于后续数据处理。
4.优点和应用-高精度：磁致伸缩效应本身具有很高的精度，因此MTS传感器能够提供高度准确的位移测量。
-可靠性：传感器的构造简单且稳定，具有较高的可靠性和长寿命。
-多功能：传感器可用于各种不同的应用领域，如机械工程、汽车制造、航空航天等。
-机械工程：用于测量机械系统的位置或位移变化，监控机械结构的偏差和拉伸等参数。
-汽车制造：用于车辆悬挂系统的位移测量、转向系统的位置反馈等。
-航空航天：用于测量飞机机翼、尾翼等部件的位移和形变，确保飞行器的稳定性和安全性。
-建筑工程：用于测量建筑物结构的振动和变形，确保结构的稳定性和安全性。
总之，MTS磁致伸缩位移传感器具有高精度、可靠性和多功能的特点，广泛应用于多个不同领域中的位移测量和控制方面。
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磁致伸缩位移传感器的故障处理
电压和电流输出的负载是不一样的，电压的负载时要求电阻越大越好，一般不要小于1，000Ω，太小时就相当于短路了，会损坏产品；电流的负载是要求电阻越小越好，一般不要大于1，000Ω，太大时就相当于开路了，没有电流流通。
所以电流输出的负载和电压输出的负载限制是不一样的而且一定要注意：电压输出时，负载不能短路，否则会使负荷太大，烧毁电路；而电流输出时，负载不能开路，否则会使负载增加而烧毁电路。
这两点一定要清楚。
至于电压输出和电流输出，到了机器上最终的用途还是一样的，电压输出直接用电压信号，电流信号流过电阻，在电阻上有电压，也是取用电压信号。
安装接线：磁致尺对电压的波动可以接受，可以使用12V～36V的电源，当然稳定的供电电源还是对产品的精度更有好处，但对静电还是要采取一些措施。
除线路板内部采取了很多措施外，传输线有屏蔽线（双重屏蔽：编织网和锡包层，可以抗高、低频干扰），还有接地端子，必须保证可靠接地（抗静电干扰）。
上述几项措施缺一不可。
一般情况下，客户的产品替换下来，可能了解原来的产品是电流型还是电压型，但订了货却不知道如何安装。
如：原来的电压型是五线甚至七线的，而我们的四线的（电源+、-、信号线、地线）一般棕色或红色是直流电源正极，蓝色或黑色是负极，可以用万用表的电压档位测可能的正、负极之间的电压值，如果没有把握，就可以在可能的正、负极之间接一个1000Ω的电阻，再测量电阻之间的电压值，确认正负极性后，用正极分别去短路剩下的几根线，同时看电脑显示是否出现稳定的最大值，如果是，再用负极去短路刚才验证的那根线，同时看电脑显示是否出现稳定的最小值，如果是，就是信号线了。
这就确定了+、-、和信号线了。
如果信号线非常难以确定，上述方法行不通，可能就是该传感器的电源与电脑的电源没有共地，没有共地，就没有一个基准值，该传感器的电源相对电脑电源就是浮动电压值。
因此，必须将该传感器的电源负极与电脑的电源负极短接。
上述问题自然解决。
这很容易出现在维修设备的过程中。
其它的几根线不要管，用电工胶绑起即可。
如果是电流型输出的传感器，就不能这样实验了。
因为，电流型输出负载不能开路，否则，容易过载损坏传感器。
对于，三线制输出的恒伸传感器，应该先在恒伸传感器信号线与负极之间先接一个电阻1000Ω短路，以免误操作时过载。
在预先弄清楚正负极的情况下，接好恒伸传感器的正负极接线，再将信号线分别与其余几根线短路，看有无稳定的显示。
如有，可确定信号线的接线。
然后在停电的情况下，取下原来短接的那个电阻，再接好线，然后才能送电。
注意信号线一定不能开路。
对于传输距离较长，但是电脑有需要电压输出信号，可以选用电流输出信号进行传输，到了电脑边再将电流信号转换成电压信号，方法很简单，只需要在输出与电源负极之间接入一个标准的高品质电阻就可以。
由于磁致伸缩位移传感器的原理，从机械上讲，因为是无接触、无磨损的，所以出现故障的机会不多，除非机械损坏，磁环脱落，这从外观就容易判断。
如果是装在油缸内部，磁环突然脱落，显示数值将没有变化。
如果是停机好久才脱落，开机上电时好像在靠近电子仓端出现了一个磁环，即：正逻辑尺将会出现最小显示数值，负逻辑尺会出现最大显示数值。
如果是可拆卸电子仓式的，可以简单地将电子仓取下，带电用一磁环测试即可。
从电气上讲，是有出现问题的可能。
公司为了避免电气出现问题，作了大量工作，如：选择功耗很小的元器件使功率消耗小，如电流消耗只有16mA，实际功率只有不到0.4W，这样就不会使元器件发热、老化和损坏；还有公司，公司通过先进的工艺客服了其它各种问题，产品经严酷的环境测试和机械测试，均符合要求。
应该在一般使用条件和环境中不会出现问题。
可能会出现的问题，诸如：数据传输不会运行，软件包未安装成功、接线错误、信号大小方向不对、静电干扰未有效接地、电流型输出不会接线、或原来是了两线的而我们的产品是三线制的。