拉绳位移传感器安装注意事项

安装注意事项

※以下动作有可能造成对人和设备的伤害!!!

与设备的安装注意事项:

1、利用安装支架或2处2个固定螺纹孔,按照设备运转的安装空间,选择合适的安装方式固定;

2、安装时,须注意钢丝绳的出线角度,尽量保证出线口至移动部位之机构,于工作时直线滑动,尽量保证最小角度偏差(小于±3°),以确保测量机构的精度和使用寿命;

3、钢丝线为不锈钢材质,请勿使其受外力的夹伤、撞击、和烧损等,过量的粉尘、积屑会破坏内部精密元器件或导致机构运转不流畅,造成测量精度的下降或是缩短使用寿命;

4、未安装于工作台或设备前,请勿用手或者其他物体将钢丝绳拉出并瞬间释放,此动作将造成对人身伤害或对设备的损坏;

5、电位器型拉绳位移传感器的速度<1m/秒,编码器型拉绳位移传感器的速度<2m/秒,超出上述的位移速度会降低产品的测量精度和使用寿命,甚至造成设备的损坏;

6、若使用于非直线运动场合,请加装适当的滑轮或转向装置。

磁致伸缩位移传感器与电气连接有关的注意事项

1. 电源 – 磁致伸缩位移传感器对供电电源没有很特别的要求,请参考相关传感器规格的所需供电要求。一般而言,我们要求一个稳定和低波动的直流电源。用户必须注意的是,电源的波动(ripple)会直接影响仿真输出(如电压或电流)的分辨率。低于供电范围有可能不能启动传感器,而超出供电范围则有可能对传感器造成损坏。

2. 接头 – 用户必须选用BRSEN博尔森公司提供或建议的标准接头作适当连接。这些接头大多数是工业专用的,不一定能在一般电子市场买得到。详细说明请参考中文产品目录的相关页数。如有疑问,请先咨询 MTS 公司。

3. 电缆 – BRSEN博尔森建议用户选购本公司提供的优质电缆,但用户也可以自行采购,我们建议选用质量有保证的进口电缆。还有,最好是 “低电容” 值的,不然便会产生一个 “大电容” 的效果。有关本公司采用的电缆的一般技术规格与生产商数据,请参考我司产品目录的相关页数。

关于我司产品价格的问题

1. 问: BRSEN博尔森经常标榜其磁致伸缩位移传感器为一低成本之选择,但为何其价格会较其他技术的传感器高?

答: 磁致伸缩可以说是 20 世纪最先进的位移测量技术,优于其它技术。虽然博尔森位移传感器单位价格可能较其它技术高,不能保证其价格为市场最低价,但由于输出直接,因此无须再加配输出界面,从而减低整体电控成本。此外,由于输出精确可靠,可以大量减低废品的产生和停机时间。再者,因为传感器坚固耐用,寿命特长(往往比机台或生产线的寿命还要长),又无须定期维修或重标,所以不必大量库存备件,因此减低整体维护成本。

值得一提的是,低价位并不等于低成本。很多人往往只看眼前价格而忽略了产品的真正价值和长期运作成本,一分钱、一分货是有道理的。此外,我们希望用户除了看产品的单位价格外,也应注意经销商的售后服务,原厂的技术支持和产品的可靠性等等。虽然博尔森传感器的精度高,但这实际上并非是大多数用户采用博尔森产品的首要考虑条件,反而是因为它的质量,可靠性和免维护等优点,用户在安装好后根本不用再担心其它问题或麻烦。我们的口号是 “装好它,忘记它”!

2. 问: 为什么BRSEN博尔森的位移传感器要比同技术的其它品牌价格要高?

答:BRSEN博尔森位移传感器的价格是市场价格,十分合理。用户必须认清楚我司传感器与其它磁致伸缩品牌的技术规格差异,还有我司与各个经销商的技术能力和对用户提供的技术支持。反观我们的市场对手,一般都是以抄袭和模仿我司为主,而且研发速度缓慢,甚至完全没有研发。现在国内有些厂家乘着“磁致伸缩热潮”进口磁致伸缩生产线,自行生产位移传感器混淆视听,也有公司引进国外一些过时的生产线,标榜技术与我司相同,但价格便宜一半。这些其实都是沿用我司在多年前的技术生产,已经是严重过时。用户如果为了省钱而选购这些产品,除了在精度、可靠性、耐用性等比不上外,还有可能得不到应有的售后服务,其中一个可能是电子零件已过时而不再生产。我们深信聪明的用户一定会分清楚那一家是好公司,提供优质的产品和良好的服务。

磁致伸缩位移传感器输出不对或没有输出的处理方法?

假如磁致伸缩位移传感器输出不对或没有输出,出现问题时应该如何处理?

答:所有博尔森BRSEN的传感器在出厂前都经过重复的检查与测试,过程符合 ISO 9001 国际标准,保证没有问题和符合规格后才付运。再者,多数经销商和系统商都会在收货后再检查一次。实际上,在我们收到有关此类求助时,发现百分之九十以上都是由于客户接线错误产生的。因此,我们借此机会在这里再次强调,希望用户在接好线通电

前必须再三核实接线对不对。但如果最后传感器还是不能工作,请马上联系博尔森的技术协助,千万不要自己尝试修理。以下为一般故障原因与处理方法:

a. 接线错误(最常发生)— 按BRSEN的接线表重新接线(参考我司具体资料)。

b. 供电不对或反向连接,电源不稳定 — 提供正确稳定和干净电源重接。

c. 不匹配零件,如配对接头错误 — 联系BRSEN重订所需配件。

d. 磁铁受到破坏或失掉 — 更换磁铁。(注意:磁铁本身为”永磁”不会自我消磁)。

e. 信号不稳定 — 接地不对,如 DC 电路地线和机械外壳地线接在一起。

f. 控制器界面不匹配或界面软件不对 — 请联系控制器厂家。

g. 界面通讯失灵 — 请查看与界面卡的相关资料或联系供货商。

h. 控制器失效 — 如果可能的话,用户应该把传感器与控制器分开,独立检查传感器是否工作正常。

i. 外来电子 EMI 噪音干扰(包括对电缆的干扰) — 请检查所选用电缆是否带屏蔽和符合要求,还有现场周围的大型电机设备,或是否有工人在进行电焊工程等。

j. 传感器电路失效 — 如果经BRSEN技术确认,可安排寄回BRSEN修理,保修期内的 “自然” 损坏,BRSEN公司负责。如果损坏是由于接线错误或人为犯错,BRSEN不会负责,但是本着“客户至上”的原则,会协助处理。

k. 传感器受到外来破坏,如水淹、高温、电缆被切断又或受到猛力撞击等事故(在一些环境恶劣如钢铁厂,木材厂等生产在线,这些事故可能经常发生) — 用户可联系供货商寄回BRSEN检查修理,但如果严重的话,可能需要更换新的传感器。

位移传感器的专业术语介绍

专业术语

  Absolute position

  绝对位置

传感器的输出显示的是相对于一个绝对(固定)参考点的位置,传感器供电后无需复位和一般增量式位置传感器不同。

  Ambient Condition

  环境条件

对于位移传感器常规工作环境条件下,业界有以下标准:

a)温度:25℃(±10C)

b)相对湿度:90%或更少

通常专门为传感器进行标定和测试的环境比标准的要求会更严格一点。

  Asynchronous Mode

  异步模式

异步数据通讯是指数据按本设备的时钟频率从一个设备传输到另外一个带独立时钟的设备中去,BRSEN的R-系列SSI位移传感器使用异步模式时,传感器以最快的内部讯问频率(取决于行程)进行测量并按控制器要求提供即时信息。

  Drift

  漂移

漂移是指在受到周围环境影响下输出信号或输出数值的变化,例如环境影响因素为时间或温度。请同时参考“预热”和“温度系数”。

FullScale(F.S.)

全量程(缩写为“F.S”)(见“测量范围”)

  Gradient

  梯度

梯度是应变脉冲在磁致伸缩波导管中传输速度的倒数(传输速度一般约2780米/秒)。每一个传感器的梯度值会略有不同。MTS位移传感器的实际梯度值都会打印在传感器头的铭牌上。

  Hysteresis

  滞后

在加载与卸载两次过程中同一点显示位置时的差值最大值。(注:MTS的位移传感器的滞后非常小,因此在大多数应用中可以忽略不计。)

 Load Impedance

  负载阻抗

指从传感器(同外部电路相连)的输出端看进去的阻抗。

Multiple position measurement

多个位置测量

在同一行程上放置多个磁铁来同系列传感器可以测量多达15个位置。

  Non-contact

  非接触

BRSEN的位移传感器利用非接触感应技术来测量位置,极大提高了可靠性而又不会产生机械磨损,因而延长了传感器寿命。

  Non-linearity

  非线性精度

在传感器的测量行程中,位置磁铁的显示位置值与真实位置值的最大差异。在磁致伸缩传感器中,这种变化是由在波导管介质中传播的返回信号速率的微小差异引起的。非线性度以是以绝对误差或占有效行程的百分比来表示。

  Outputs

  输出

1.由数字转换为模拟输出MTS的R-系列传感器提供由数字电路转换而来的模拟输出。一个16位的位置数据经过数/模转换器转化成一个模拟信号(电压或电流)。

2.数字输出

BRSEN的R-系列传感器提供数字输出如SSI、CAN bus、DeviceNet、Profibus或Ether CAT等。内部计时器精确计算发送的询问脉冲和返回信号的时间间隔。以计数器检测这个时间间隔,通过以上选择协议转换成用户需要的接口输出。

  Range

  测量范围

被测物理量,即使用一个传感器来测量的量,由上下极限来指定。

  Repeatability

  重复精度

当磁铁沿着测量行程从相同的方向重复测量同一个位置点时的显示位置值最大误差(例:见下图说明)。例:如果你离开“A”点,然后再从相同的方向返回,两次读数之间显示的位置误差即等于重复精度。对于磁致伸缩传感器而言,重复精度通常相等于分辨率。

  Resolution

  分辨率

分辨率是指位移传感器沿行程可以检测到的最小的位置变化量,并以输出的方式显示出来。对于数字系统, 如MTS的R-系列位移传感器,分辨率是一个离散值,相当于用来表达输出的所有数据位的一个二进制位。

  Temperature Coefficient(TC)

  温度系数

温度系数是显示位置值受环境温度改变的影响程度举例(模拟输出传感器)

输出:0-10vdc

温度系数=25ppm/℃

满量程:200mm

温度变化:5C

温度漂移=温度系数x满量程输出x温度差值/106或(25ppmx 10Vdcx5C) /106=1.25mV如果显示输出在200mm时是10Vdc, 每上升5℃时,温度漂移为1.25mV或显示行程输出改变0.025mm。

  Warm-up Period

  预热期

传感器通电到输出稳定后必须用的时间。这个误差可以从传感器的标定曲线中看得出来。

传感器的相关术语解释

1)  传感器定义:能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件转换元件组成。

 

2)  非线性度(非线性误差):传感器的输出与输入之间的线性程度

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 δL:非线性度(非线性误差);Δmax:最大非线性绝对误差;yF.S:输出满量程。

 

3)  灵敏度:拉绳位移传感器在稳态下的输出变化对输入变化的比值

 

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4) 迟滞:将在相同工作条件下进行全测量范围测量时正行程和反行程输出的不重合程度称为迟滞或滞后。迟滞大小用全量程范围校准时同一输入量的正行程输出和反行程输出之间的最大偏差ΔHmax与满量程输出值的百分比表示

 

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5) 重复性:表示传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度。重复性指标一般采用输出最大不重复误差Δmax与满量程输出yF.S的百分数表示。

 

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6) 分辨力:描述传感器可以感受到的被测量最小变化的能力。一般各个输入点这个能力分辨的范围不同,人们将用满量程中使输出阶跃变化的输入量中最大的可分辨范围作为衡量指标,定义为传感器的分辨力(Δmax)。也可以用分辨率表示,即

 

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7) 精度:测量结果的可靠程度,它以给定的准确度表示重复某个读数的能力,误差越小,则磁致伸缩位移传感器的精度越高。传感器的精度由其量程范围内的最大基本误差与满量程之比的百分数表示。

 

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ΔA:测量范围内允许的最大基本误差。

 

8)  动态特性:指传感器对于随时间变化的输入信号x(t)的响应特性。

 

9)  响应速率:频率响应通常是指系统或计量传感器的阻抗随频率的变化;

 

10) 频率响应:在规定的被测量频率范围内,对加在传感器上的正弦变化的被测量来说,输出量与被测量振幅之比及输出量和被测量之间相差随频率的变化。注:频率响应应当以在规定的被测量频率范围内的频率和某一规定的被测量为基准。

 

11)  正交度:遵循右手定则的三个互相垂直的测量轴与所垂直的定位面间的垂直度;

 

12)  功耗:信号处于稳态条件下,传感器在工作范围内所消耗的最大功率瓦特数。

 

13)    可靠性:在规定条件下,传感器正常工作的可能性(概率)。规定条件是指:规定的时间、产品所处的环境条件、维护条件和使用条件等。

 

14)  工作温度范围:传感器能正常工作的环境温度范围;

 

15)  工作湿度范围:传感器能正常工作的环境湿度范围;

16)  抗震性:磁传感器正常工作时所能耐受震动的极限;

 

17)  工作寿命:传感器施加规定的连续和断续额定值而不改变其性能的最短时间。

 

18)  浪涌电流:当一个电源开启时产生的尖峰电流;

19)  防电源反接:防止电源接反的保护措施;

20)  信号输出保护:信号输出超限进行保护;

 

21)  电磁兼容性(EMC):设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁骚扰的能力。

磁性材料定义与术语

  01) 磁场 :传递实物间磁力作用的场。

  02) 磁极化强度 :是一个与所取材料的体积相关的矢量,其值等于材料体积内的总磁偶极矩与相应的体积之比。

  03) 磁阻率 :磁导率的倒数。

  04) 磁致伸缩 :是指磁性材料或磁性物体由于磁化状态的改变引起的弹性形变现象。

  05) 抗磁性 :在外磁场作用下,原子系统获得或倾向于获得与磁场方向相反的磁矩的现象。

  06) 顺磁性 :在原子尺度上,磁矩受到热骚动的影响,以致在没有外加磁场时,这些磁矩是无规则分布的,但当加上外磁场时,这种磁矩就获得或趋向于获得与外磁场相同方向排列的现象。

  07) 铁磁性 :由于近邻原子的相互作用,原子磁矩近似地沿相同方向排列的现象。

  08) 亚铁磁性 :在无外磁场作用时,近邻原子或离子因相互作用使磁矩处于部分抵消的排列状态,而具有合磁矩的现象。

  09) 反铁磁性 :在无外磁场时,近邻的同种原子或离子因相互作用,其磁矩处于抵消的排列状态,使合磁矩为零的现象。

  10) 居里温度 :指铁磁性或亚铁磁性与顺磁性之间的转换温度,当低于此温度时,材料是铁磁性或亚铁磁性的,而高于此温度时是顺磁性的。

  11) 磁各向异性 :相对于物体中一个给定的参考系,在不同方向上物体具有不同磁性的现象。

  12) 磁各向异性常数 :表示磁性体磁各向异性强弱的参数,它与磁性体难磁化方向(轴)的磁各向异性能成正比。

  13) 磁通密度(磁感应强度)B :是一种无散轴矢量,空间任意一点上磁场的大小和方向由这点的这一矢量决定。在该点上以某一速度运动的电荷所受到的力F等于电量Q乘以速度V与磁通密度B的矢量积,F=QV×B.

  14) 磁场强度H :磁场强度H:是与磁场中任意点的磁通密度相关联的一个轴矢量。在同一点上的磁场强度H的旋度∇×H与散度∇∙H应同时满足以下方程:

  ∇×H=Je+∂D/∂t ∇∙H=- ∇∙M

  式中Je为电流密度,D为电通量密度或位移电流,M为该点的磁化强度。

  15) 磁化强度M :是一个与所取材料体积相关的矢量,其值等于材料体积内的总磁矩Σm与相应体积V的比值。

  M=Σm/V

  16) 磁滞 :磁通密度(磁化强度)随磁场强度的变化而发生的不可逆变化现象,这种现象的呈现与变化速度无关。

  17) 无磁滞状态 :是在静磁场上叠加一消磁交变场后而获得的一种状态,该消磁交变场的振幅开始时能使材料达到饱和然后逐渐下降到零。

  18) 磁化 :使磁性体感应出磁化强度。

  19) 磁滞回线 :表示磁滞现象的闭合磁化曲线。

  20) 饱和磁感应强度Bs :磁性材料磁化到饱和时的磁感应强度。

  21) 剩余磁感应强度Br :磁性材料中当外加磁场(包括自退磁场强度)为零时的磁感应强度。

  22) 矫顽力Hc :用单调变化的磁场从材料饱和状态出发而得到的矫顽场强度。

  23) 磁退火(磁场热处理):为了获得所希望的磁结构而将磁性材料在外磁场中进行的一种热处理。

  24) 磁时效(磁老化):是材料的磁特性随时间的一种不可逆连续变化,这种变化是由于材料内部的结构调整所引起的。

  25) 磁化率χ :是磁场强度H相乘等于磁化强度M的一个量。

  M=χH

  26) 绝对磁导率μ :物质的磁感应强度B与磁场强度H的比值。

  μ=B/H

  27) 相对磁导率μr :物质的绝对磁导率与磁性常数μ0的比值。

  μr=μ/μ0

  28) 磁体 :能够建立或有能力建立外磁场的物体。

  29) 永磁体 :不需要消耗能量而能保持其磁场的磁体。

  30) 电磁体 :需要用电流源维持其磁场的磁体。

  31) 超导磁体 :由超导体电流源维持其磁场的磁体。

  32) 粉末烧结磁性材料 :将所需各元素的粉末,均匀混合压型后通过烧结工艺而制成的材料。如永磁铁氧体、烧结AlNiCo和烧结稀土钴等材料。

  33) 粉末粘接磁体 :将永磁材料的微粉(粒)与树脂或橡胶等有机物均匀混合后固化成型所制得的永磁体。又称塑料粘接磁体。如粘接稀土和铁氧体等。

  34) 磁路 :主要由磁性材料组成磁通量可以通过的闭合路径。

  35) 退磁曲线 :磁滞回线第二或第四象限那部分的曲线。在没有另外说明时,则指用一个单调变化的磁场从饱和状态退磁的情形。

  36) 磁能积(BH积):在永磁体的退磁曲线的任意点上磁通密度B与对应的磁场强度H的乘积。它是表征永磁材料单位体积对外产生的磁场中总储存能量的一个参数。备注:在退磁曲线上得到的最大值称为最大磁能积(BH)max。

  37) 软磁材料 :一般是指矫顽力低于几百安每米的铁磁性或亚铁磁性材料。

  38) 硬磁材料 :也称为永磁材料,一般是指矫顽力约大于104安培每米的铁磁性或亚铁磁性材料。

  39) 矩磁材料 :磁滞回线近乎矩形而矫顽力比较低的磁性材料。

  40) 非晶态磁性合金 :原子的排列不是晶体的长程有序,而是短程有序的磁性合金。

  41) 磁性薄膜 :用蒸发沉积或其他技术(如溅射)指标的,厚度在10-104Å的磁性物质的薄层。

  42) 铁磁液体 :含有铁磁微粒的混合悬浮液。

  43) 常见磁场强度单位

  高斯(Gs) (换算1Gs=10-4T);

  毫特(mT)(换算1mT=10-3T);

  微特(μT)(换算1μT=10-6T);

  纳特(nT)(换算1 nT=10-9T);

  皮特(pT)(换算1pT=10-12T);

  飞特(fT)(换算1fT=10-15T);