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美國(guó)MTS位移傳感器
MTS位移傳感器又稱為線性傳感器,，是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件,，傳感器的作用是把各種被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為電量。在生產(chǎn)過程中,，位移的測(cè)量一般分為測(cè)量實(shí)物尺寸和機(jī)械位移兩種,。按被測(cè)變量變換的形式不同，MTS位移傳感器可分為模擬式和數(shù)字式兩種,。模擬式又可分為物性型和結(jié)構(gòu)型兩種,。常用MTS位移傳感器以模擬式結(jié)構(gòu)型居多，包括電位器式MTS位移傳感器,、電感式MTS位移傳感器、自整角機(jī),、電容式MTS位移傳感器,、電渦流式MTS位移傳感器、霍爾式MTS位移傳感器等,。數(shù)字式MTS位移傳感器的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是便于將信號(hào)直接送入計(jì)算機(jī)系統(tǒng),。這種傳感器發(fā)展迅速，應(yīng)用日益廣泛,。
位移是和物體的位置在運(yùn)動(dòng)過程中的移動(dòng)有關(guān)的量,，位移的測(cè)量方式所涉及的范圍是相當(dāng)廣泛的。小位移通常用應(yīng)變式,、電感式,、差動(dòng)變壓器式、渦流式,、霍爾傳感器來檢測(cè),，大的位移常用感應(yīng)同步器、光柵,、容柵,、磁柵等傳感技術(shù)來測(cè)量。其中光柵傳感器因具有易實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,、精度高（目前分辨率zui高的可達(dá)到納米級(jí)）,、抗干擾能力強(qiáng)、沒有人為讀數(shù)誤差,、安裝方便,、使用可靠等優(yōu)點(diǎn),，在機(jī)床加工、檢測(cè)儀表等行業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用,。
美國(guó)MTS位移傳感器工作原理
電位器式MTS位移傳感器,，它通過電位器元件將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成與之成線性或任意函數(shù)關(guān)系的電阻或電壓輸出。普通直線電位器和圓形電位器都可分別用作直線位移和角MTS位移傳感器,。但是,，為實(shí)現(xiàn)測(cè)量位移目的而設(shè)計(jì)的電位器，要求在位移變化和電阻變化之間有一個(gè)確定關(guān)系,。電位器式MTS位移傳感器的可動(dòng)電刷與被測(cè)物體相連,。
物體的位移引起電位器移動(dòng)端的電阻變化。阻值的變化量反映了位移的量值,，阻值的增加還是減小則表明了位移的方向,。通常在電位器上通以電源電壓，以把電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓輸出,。線繞式電位器由于其電刷移動(dòng)時(shí)電阻以匝電阻為階梯而變化,，其輸出特性亦呈階梯形。如果這種MTS位移傳感器在伺服系統(tǒng)中用作位移反饋元件,，則過大的階躍電壓會(huì)引起系統(tǒng)振蕩,。因此在電位器的制作中應(yīng)盡量減小每匝的電阻值。電位器式傳感器的另一個(gè)主要缺點(diǎn)是易磨損,。它的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，輸出信號(hào)大，使用方便,，價(jià)格低廉,。
磁致伸縮MTS位移傳感器通過非接觸式的測(cè)控技術(shù)地檢測(cè)活動(dòng)磁環(huán)的位置來測(cè)量被檢測(cè)產(chǎn)品的實(shí)際位移值的；該傳感器的高精度和高可靠性已被廣泛應(yīng)用于成千上萬(wàn)的實(shí)際案例中,。
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由于作為確定位置的活動(dòng)磁環(huán)和敏感元件并無(wú)直接接觸,，因此傳感器可應(yīng)用在極惡劣的工業(yè)環(huán)境中，不易受油漬,、溶液,、塵埃或其它污染的影響,，IP防護(hù)等級(jí)在IP67以上,。此外，傳感器采用了高科技材料和*電子處理技術(shù),，因而它能應(yīng)用在高溫,、高壓和高振蕩的環(huán)境中。傳感器輸出信號(hào)為位移值，即使電源中斷,、重接,，數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失，更無(wú)須重新歸零,。由于敏感元件是非接觸的,，就算不斷重復(fù)檢測(cè)，也不會(huì)對(duì)傳感器造成任何磨損,，可以大大地提高檢測(cè)的可靠性和使用壽命,。
磁致伸縮MTS位移傳感器，是利用磁致伸縮原理,、通過兩個(gè)不同磁場(chǎng)相交產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變脈沖信號(hào)來準(zhǔn)確地測(cè)量位置的,。測(cè)量元件是一根波導(dǎo)管，波導(dǎo)管內(nèi)的敏感元件由特殊的磁致伸縮材料制成的,。測(cè)量過程是由傳感器的電子室內(nèi)產(chǎn)生電流脈沖,，該電流脈沖在波導(dǎo)管內(nèi)傳輸，從而在波導(dǎo)管外產(chǎn)生一個(gè)圓周磁場(chǎng),，當(dāng)該磁場(chǎng)和套在波導(dǎo)管上作為位置變化的活動(dòng)磁環(huán)產(chǎn)生的磁場(chǎng)相交時(shí),，由于磁致伸縮的作用，波導(dǎo)管內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號(hào),，這個(gè)應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號(hào)以固定的聲音速度傳輸,，并很快被電子室所檢測(cè)到。
由于這個(gè)應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號(hào)在波導(dǎo)管內(nèi)的傳輸時(shí)間和活動(dòng)磁環(huán)與電子室之間的距離成正比,，通過測(cè)量時(shí)間,，就可以高度地確定這個(gè)距離,。由于輸出信號(hào)是一個(gè)真正的值,而不是比例的或放大處理的信號(hào),所以不存在信號(hào)漂移或變值的情況,更無(wú)需定期重標(biāo),。
磁致伸縮MTS位移傳感器是根據(jù)磁致伸縮原理制造的高精度、長(zhǎng)行程位置測(cè)量的MTS位移傳感器,。它采用非接觸的測(cè)量方式,，由于測(cè)量用的活動(dòng)磁環(huán)和傳感器自身并無(wú)直接接觸，不至于被摩擦,、磨損,，因而其使用壽命長(zhǎng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),，可靠性高,，安全性好，便于系統(tǒng)自動(dòng)化工作,，即使在惡劣的工業(yè)環(huán)境下,，也能正常工作。此外,，它還能承受高溫,、高壓和強(qiáng)振動(dòng),，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于機(jī)械位移的測(cè)量、控制中,。
美國(guó)MTS位移傳感器應(yīng)用：
火車輪緣的幾何狀態(tài)參數(shù)影響著列車運(yùn)行的速度與平穩(wěn)度,，對(duì)列車的安全運(yùn)行十分重要。傳統(tǒng)的檢測(cè)手段較為復(fù)雜,，通常是用帶有游標(biāo)的尺子來進(jìn)行測(cè)量,，對(duì)數(shù)據(jù)的人工讀取造成測(cè)量的誤差比較大，同時(shí)不能實(shí)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)字化管理,。隨著我國(guó)鐵路事業(yè)的發(fā)展,，列車運(yùn)行速度越來越快，火車輪緣狀態(tài)參數(shù)的快速檢修和數(shù)字化管理變得十分重要,。輪緣檢測(cè)儀采用現(xiàn)代傳感器技術(shù),、單片機(jī)處理系統(tǒng)和簡(jiǎn)潔穩(wěn)定的機(jī)械結(jié)構(gòu)，可方便的對(duì)幾何狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行連續(xù)快速測(cè)量,，實(shí)現(xiàn)了輪緣高度,、輪輞厚度等參數(shù)測(cè)量的數(shù)字化。
輪緣高度,、寬度,、輪輞厚度等方面的檢測(cè)用到很多傳感器，而zui為關(guān)注的是MTS位移傳感器,，MTS位移傳感器有很多種,，用在火車上車輪緣狀檢測(cè)是目前新型傳感器技術(shù)叫做激光MTS位移傳感器。目前用在火車輪緣上檢測(cè)是的激光三角測(cè)量法,，短距離的測(cè)量精度很高,。可以直接把MTS位移傳感器安裝在軌道上進(jìn)行檢測(cè),，同樣也可以采用激光反射式MTS位移傳感器為測(cè)量器件激光傳感器模沿直線方向掃描輪緣形狀,，同時(shí)記錄整個(gè)輪緣數(shù)據(jù)。通過微處理器即可得出整個(gè)輪緣輪廓曲線,，進(jìn)而求得輪緣寬度,、輪緣高度、70mm磨損量和磨損面積等,。并且能把測(cè)量的數(shù)據(jù)上傳計(jì)算機(jī),，生成數(shù)據(jù)庫(kù)，利用*后處理軟件對(duì)火車輪緣進(jìn)行數(shù)字化管理,。它不僅可以對(duì)在線運(yùn)行列車測(cè)量輪對(duì)的磨損,，還可以在生產(chǎn)線上對(duì)輪對(duì)尺寸是否合格進(jìn)行分選。
交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展離不開檢測(cè)技術(shù)，而儀器儀表以及傳感器技術(shù)才是檢測(cè)技術(shù)的核心,。高速動(dòng)力發(fā)展的今天,，人們不僅僅希望體驗(yàn)到是的舒適和享受，而且跟多的希望得到是安全,。傳感器技術(shù)的發(fā)展會(huì)給人們生活交通帶來更多的安全,，我國(guó)傳感器技術(shù)的發(fā)展也將帶動(dòng)交通運(yùn)輸方面在上擁有的**技術(shù)發(fā)展。
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