非接觸式磁致伸縮位移傳感器

位移傳感器又稱線性傳感器，用于測量物體運動的位移。目前國際上技術(shù)水平較高的是德國、美國等發(fā)達國家，這些國家的產(chǎn)品具有高靈敏度，技術(shù)含量也較高。但是國內(nèi)用戶使用時存在維修難度大、價格昂貴等問題。國內(nèi)的位移傳感器制造水平有限，使用時也存在一定的問題。目前的位移傳感器多采用接觸式測量的測量方式，接觸式測量需要測量介質(zhì)直接與被測物體接觸，長期使用存在自身磨損或測量誤差累積的問題，需要經(jīng)常更換零部件和維護，測量精度也有限。

　　本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種測量精度高、壽命長、適用性強的磁致伸縮位移傳感器。

　　該磁致伸縮位移傳感器采用非接觸式測量，利用測量桿內(nèi)的波導(dǎo)絲通電后產(chǎn)生的第一磁場與測量桿外的磁塊具有的第二磁場間的磁致伸縮效應(yīng)使波導(dǎo)絲產(chǎn)生一個應(yīng)變機械脈沖信號，檢測模塊檢測到這個應(yīng)變機械脈沖信號之后將應(yīng)變機械脈沖信號送至轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換模塊和信號處理模塊將應(yīng)變機械脈沖信號轉(zhuǎn)換成電信號，并通過輸出模塊輸出。該傳感器有如下幾點優(yōu)勢：

　　輸出的信號是由應(yīng)變機械脈沖信號轉(zhuǎn)換而來的物體位移的實際值，而不是成比例的或放大處理的信號，所以不存在信號漂移或變值的情況，更無需定期重新標(biāo)定零點和刻度。

　　避免了測量時容易出現(xiàn)誤差的環(huán)節(jié)，提高了測量精度。整個測量過程中作為測量介質(zhì)的波導(dǎo)絲始終位于封閉的測量桿內(nèi)，不與外界接觸，因此本裝置可以在較為惡劣的工作環(huán)境下進行測量工作，適用性較強。同時波導(dǎo)絲不與外界接觸，也不會有任何的磨損和消耗，可以省去后期的維護和更換零件的操作，延長設(shè)備的使用壽命。

　　附圖說明

　　圖1為磁致伸縮位移傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖;

　　圖2為磁致伸縮位移傳感器的工作原理圖。

　　具體實施方式

　　如圖1所示，磁致伸縮位移傳感器包括電子倉4和磁環(huán)6，電子倉4上部設(shè)置有輸出端子3，電子倉4內(nèi)部設(shè)置有線路板8，如圖2所示，線路板8上設(shè)置有信號發(fā)射模塊9、檢測模塊10、轉(zhuǎn)換模塊11、信號處理模塊12和輸出模塊13。其中檢測模塊10的輸出端與轉(zhuǎn)換模塊11的輸入端相連，轉(zhuǎn)換模塊11的輸出端與信號處理模塊12的出入端相連，信號處理模塊12的輸出端與輸出模塊13的輸入端相連，輸出模塊13的輸出端與輸出端子3相連。信號發(fā)射模塊9用于發(fā)出電流脈沖信號;檢測模塊10用于檢測應(yīng)變機械脈沖信號;轉(zhuǎn)換模塊11和信號處理模塊12用于將應(yīng)變機械脈沖信號轉(zhuǎn)化成位移電信號;輸出模塊13用于輸出位移電信號。

　　如圖1所示，電子倉4下端與測量桿5的上端相連，測量桿5的下端封閉。測量桿5內(nèi)部沿其長度方向設(shè)置有波導(dǎo)絲7，波導(dǎo)絲7上端與電子倉4內(nèi)的信號發(fā)射模塊9的輸出端相連，用于接收信號發(fā)射模塊9發(fā)出的電流脈沖信號，并發(fā)出環(huán)形的第一磁場。波導(dǎo)絲7選用磁致伸縮材料。靠近電子倉4一側(cè)的測量桿5外側(cè)設(shè)置有連接螺紋2，用于在工作時與固定件連接，將磁致伸縮位移傳感器位置固定。磁環(huán)6的內(nèi)徑大于測量桿5外徑。磁環(huán)6表面加工有連接孔1，用于與待測物固定連接，工作時磁環(huán)6位于測量桿5外側(cè)并隨待測物運動。磁環(huán)6本身具有第二磁場，當(dāng)磁環(huán)6上下運動時，第二磁場與第一磁場之間可以產(chǎn)生磁致伸縮效應(yīng)使波導(dǎo)絲7中產(chǎn)生應(yīng)變機械脈沖信號。

　　如圖2所示，磁致伸縮位移傳感器的工作原理如下:測量前，先將待測物與磁環(huán)6上的連接孔I固定連接，將固定件與連接螺紋2連接，并將磁環(huán)6套在測量桿5外側(cè)。同時信號發(fā)射模塊9不斷發(fā)射電流脈沖信號，使波導(dǎo)絲7不斷向外發(fā)射環(huán)形的第一磁場，第一磁場和第二磁場相交。測量時，待測物帶動磁環(huán)6產(chǎn)生一段位移，磁環(huán)6本身具有的第二磁場與第一磁場由于磁致伸縮效應(yīng)將會在波導(dǎo)絲7上產(chǎn)生一個應(yīng)變機械脈沖信號，該應(yīng)變機械脈沖信號被檢測模塊10檢測到，并傳送到轉(zhuǎn)換模塊11，轉(zhuǎn)換模塊11和信號處理模塊12將應(yīng)變機械脈沖信號轉(zhuǎn)化成位移電信號，最終由輸出模塊13通過輸出端子3連接相應(yīng)的顯示設(shè)備進行顯示。