直出电缆式磁致式传感器的检测应用
郭 杰，姜光忍，唐宇恒，杨永梅，索采采，石清荣
在某些钻机和液压支架、掘进机、掘锚机等设备的油缸中使用了磁致式位移传感器。磁致式位移传感器用于各位移测量、控制的要求。如果磁致式位移传感器安装到设备中，设备运行时才发现磁致式位移传感器是坏的，就需要检查故障原因、拆装更换传感器。为了尽可能避免这种情况发生，在新的磁致式位移传感器在没有安装到设备油缸上时，应该先对传感器进行检测，确定其是否正常。下面本文介绍磁致式位移传感器的简便检测方法。
1 磁致伸缩位移传感器的概述
磁致伸缩位移传感器可分为耐压测杆型或铝型材测杆型。耐压测杆磁致伸缩位移传感器可直接应用于液压缸中，紧凑的电子仓结构适应安装空间较小的环境。铝型材测杆磁致伸缩位移传感器适用于外置式安装环境，安装使用灵活方便。
2 磁致伸缩位移传感器工作原理
磁致伸缩位移传感器主要由磁致伸缩线（以下简称波导丝）、测杆、电子仓和套在测杆上的非接触磁环（内装有磁铁）组成。当传感器工作时，电子仓内的电子电路产生一个“起始脉冲”，此起始脉冲沿波导丝以恒速传输，同时产生一个沿着波导丝跟随脉冲前进的旋转磁场，当该磁场与定位装置中的磁场相遇时，产生磁致伸缩效应，使波导丝发生扭转。这一扭转被安装在电子仓内的拾能机构感知并转换成相应的“终止脉冲”，通过计算“起始脉冲”与相应“终止脉冲”，之间的时间差，即可精确测出其位移量。
3 测量用到的磁致式位移传感器参数
磁致式位移传感器工作电压可选电压 +24 V DC 、+12 V DC。磁致式位移传感器可选用直出电缆、航空插头和接线端子三种接线方式。输出方式有模拟量、数字量输出方式。本文介绍模拟量输出的磁致式位移传感器，其包括：电压输出（0 ～ 5 V•DC， 0 ～ 10 V•DC）、电流输出 4 ～ 20 mA。
本文选用型号及参数：
型号：GUC1200（C） 接线方式 ：直出电缆
量程：210 mm 工作电压：+12 V DC
工作电流：≤ 20 mA DC 输出信号：DC 0-5 V
上死区：52 mm 下死区：63.5 mm
4 测量用到的工具
测量磁致式位移传感器需要用到12 V 直流电源和万用表。为了简便测量，选用与传感器工作电压参数相对应的直流电源给传感器供电，传感器不必按装到设备上。直流电源建议选用可调直流稳压电源，可以方便的根据不同厂家的参数调整电压值。
5 传感器测量步骤
根据磁致式位移传感器工作原理和技术参数，传感器测量步骤：，根据传感器所选型号的参数工作电压 +12 V DC，将直流电源电压调整到 12 V 给传感器供电。 在将传感器红色电缆线接直流电源 + 极（12 VDC），传感器白色电缆线接直流电源 - 极（12 VDC）（图 1）。第二，万用表挡位调整到尽量接近 5 VDC，以便测量 0-5 VDC。然后传感器绿色电缆线接万用表 + 极，传感器蓝色电缆线接万用表 - 极。第三，按上两步接好线后，磁环在上死区和下死区之间（图 1）的测量区缓慢移动，同时万用表测量显示的数值在 0-5 VDC 变化，则传感器正常。磁环越接近上死区，测量数值越接近 0 VDC；磁环越接近下死区，测量数值越接近 5 VDC（图 1）。磁环要在测量区内移动，在上死区和下死区测不到电压值。
模拟量输出方式还有 4 ～ 20 mA，测量方法类似，按上述步骤接好线后，并把万用表挡位调整到尽量接近 20 mA，磁环在上死区和下死区之间（图 1）的测量区缓慢移动，同时万用表测量显示数值在 4 ～ 20 mA 变化，则传感器正常。磁环越接近上死区，测量数值越接近 4 mA；磁环越接近下死区，测量数值越接近 24 mA（图 1）。
6 结语
新采购的磁致式位移传感器，按上述测量方法，可以简单方便地判断位移传感器是否正常。这也尽可能避免把传感器装到设备上后，才发现新传感器有质量问题，避免再拆卸更换传感器，使用前用本文所述方法对新传感器进行检查是非常有必要的。
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