MTS R系列V RP5传感器基于磁致伸缩效应,通过非接触式测量技术实现高精度位移检测,其工作原理可分为以下核心步骤:
1. 电流脉冲激发环形磁场
传感器电子仓内的激励模块产生短电流脉冲(1-3μs),沿波导管(由铁磁材料制成)传输。
电流脉冲在波导管内产生环形磁场,该磁场与固定在被测物体上的活动磁环的磁场相互作用。
2. 维德曼效应触发应变波
当电流脉冲的磁场与活动磁环的磁场相交时,由于磁致伸缩效应(维德曼效应),波导管内会产生扭转机械波(应变脉冲)。
这一过程将磁场能量转化为机械波能量,实现非接触式位移触发。
3. 应变波传播与信号转换
应变波以声速(约2850m/s)沿波导管双向传播(向起始端和末端)。
波导管起始端的信号转换器检测应变波,将其转换为电信号。
4. 时间差测量与位置计算
通过测量电流脉冲发射到应变波接收的时间差,结合已知声速,精确计算活动磁环的绝对位置(位移值)。
公式:位移值 = 声速 × 时间差 / 2(因波双向传播需除以2)。
5. 关键技术特性
无磨损设计:活动磁环与波导管无物理接触,避免机械磨损,寿命超过1亿次循环。
高精度与实时性:分辨率达0.1μm(SSI模式),更新速率最高4000次/秒,支持动态过程实时监测。
多协议兼容:输出信号包括Profinet、EtherCAT、SSI、模拟量等,适配不同控制系统。
环境适应性:波导管封装于不锈钢或铝制外壳(IP67/IP68),工作温度范围-40℃至+85℃,抗冲击能力达100g(单一冲击),适合恶劣工业环境。
6. 典型应用场景
工业自动化:冶金轧钢、注塑压铸、木材加工等设备的精确位置反馈。
移动液压:工程机械、农业机械的液压缸位置控制。
轻工业:消费电子组装、医疗设备运动部件的精确操作。
液位测量:储罐液位高度监测(需配合专用磁铁)。

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