MTS磁致伸缩位移传感器介绍

传感器之家
磁致伸缩位移传感器
磁致伸缩位移传感器，简称磁尺，它是采用“磁致伸缩原理”研制开发的高精度位移传感器。

它既可以测量物体运动的位移，还可以测量它的速度。

由于该传感器采用非接触式测量，所以它不会由于磨擦、磨损等原因造成传感器的使用寿命降低；同时，因为它的供电方式灵活、接线方便，还可满足各种测量、控制及检测的要求。

下面简要介绍一下磁致伸缩位移传感器原理。

利用两个不同磁场相交时产生的应变脉冲信号被检测到的时间来计算出磁场相交点的准确位置。

一个磁场来自传感器电子仓的电子部件所产生的脉冲激励，该激励脉冲产生的磁场沿着传感器测杆内的波导丝以光速自电子仓端向尾端前进，当与活动的永久磁场相交时，由于磁伸缩现象，波导丝在相交点产生一个机械应变脉冲，并以声速从此点经波导丝向电子仓端回传，该应变脉冲被电子仓中的检测电路探测到。

由于已知声速和传递的时间，自然可以计算出位移。

磁致伸缩位移传感器之所以得到广泛应用，在于它的很多优点。

它具有良好的环境适应性、可靠性和稳定性，同时它还可以测量运动的速度，具有极高的性价比。

它的输出信号不需要进行放大处理，就能得到一个绝对数值，所以不存在信号漂移或变值的情况。

此外，它还具有高响应、高精度、低迟滞和使用寿命长等诸多优点。

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磁致伸缩位移传感器工作原理_磁致伸缩位移传感器使用注意事项1.磁致伸缩材料（MFC）：磁致伸缩位移传感器的核心是一种特殊的材料，称为磁致伸缩材料。

当磁场通过磁致伸缩材料时，会产生应变效应，即材料的长度会发生变化。

这个效应是基于磁性颗粒在外加磁场作用下的定向排列和运动。

2.磁场感应：当外加磁场施加在磁致伸缩材料上时，磁场的强度会影响磁致伸缩材料的长度。

石墨烯可以通过生长在一块多晶硅衬底上的一层石墨进行实现。

由于石墨二维，磁场在它上面的作用导致电子受到强烈的定域束缚和孤对偶，从而使磁致伸缩材料的长度发生微小的改变。

3.引导电流：为了使磁致伸缩材料产生显著的位移，通常需要在材料中通过一定的电流。

这个引导电流是通过一个绕在磁致伸缩材料周围的线圈产生的，在磁致伸缩材料上产生一个磁场，并改变材料的长度。

4.位移测量：磁致伸缩位移传感器测量的是磁致伸缩材料的长度变化，依靠测量线圈的电感变化来实现。

通常，传感器中的线圈和一个补偿线圈组成一个桥电路。

当位移发生时，线圈中的电感将发生变化，从而引起桥电路的不平衡。

通过测量桥电路的不平衡程度，可以得到磁致伸缩材料的位移。

1.温度影响：磁致伸缩位移传感器的性能受到温度的影响较大，应尽量避免将传感器暴露在过高或过低的温度环境中。

同时，应注意传感器的温度补偿特性，以确保测量结果的准确性。

2.磁场干扰：磁致伸缩位移传感器是通过磁场来产生位移的，因此传感器周围的外部磁场会对传感器的测量结果造成干扰。

应尽量将传感器远离强磁场或者通过屏蔽措施来减小磁场干扰。

3.安装位置：传感器的安装位置对测量结果的准确性有很大影响。

应尽量避免传感器受到过大的外力或振动，同时保持传感器与被测物体之间的固定距离。

4.防护措施：磁致伸缩位移传感器通常是一种精密仪器，应注意防护措施，避免传感器受到湿度、灰尘等外部环境的影响。

5.线路连接：在连接传感器的线路时，应注意正确连接线圈和桥电路，避免接触不良或短路等问题。

磁致伸缩位移传感器一、概述磁致伸缩位移（液位）传感器，通过内部非接触式的测控技术精确地检测活动磁环的绝对位置来测量被检测产品的实际位移值的；该传感器的高精度和高可靠性已被广泛应用于成千上万的实际案例中。

由于作为确定位置的活动磁环和敏感元件并无直接接触，因此传感器可应用在极恶劣的工业环境中，不易受油渍、溶液、尘埃或其它污染的影响。

此外，传感器采用了高科技材料和先进的电子处理技术，因而它能应用在高温、高压和高振荡的环境中。

传感器输出信号为绝对位移值，即使电源中断、重接，数据也不会丢失，更无须重新归零。

由于敏感元件是非接触的，就算不断重复检测，也不会对传感器造成任何磨损，可以大大地提高检测的可靠性和使用寿命。

二、工作原理磁致伸缩位移（液位）传感器，是利用磁致伸缩原理、通过两个不同磁场相交产生一个应变脉冲信号来准确地测量位置的。

测量元件是一根波导管，波导管内的敏感元件由特殊的磁致伸缩材料制成的。

测量过程是由传感器的电子室内产生电流脉冲，该电流脉冲在波导管内传输，从而在波导管外产生一个圆周磁场，当该磁场和套在波导管上作为位置变化的活动磁环产生的磁场相交时，由于磁致伸缩的作用，波导管内会产生一个应变机械波脉冲信号，这个应变机械波脉冲信号以固定的声音速度传输，并很快被电子室所检测到。

由于这个应变机械波脉冲信号在波导管内的传输时间和活动磁环与电子室之间的距离成正比，通过测量时间，就可以高度精确地确定这个距离。

由于输出信号是一个真正的绝对值，而不是比例的或放大处理的信号，所以不存在信号漂移或变值的情况更无需定期重标。

三、产品特点及应用领域产品特点*内部非接触式测量*性能价格比高*多种输出方式可供选择*防浪涌、防射频干扰磁致伸缩工作原理磁致伸缩的工作原理图*不需定期标定和维护*安装方便*高精度、高稳定性、高可靠性*使用寿命长*具有输入电源反向极性保护功能*结构精巧、环境适应性强*隔离防爆型（可选）应用领域（位移）*伺服液压油缸活塞位置反馈或预置*研磨机械位置反馈或预置*木材加工定位控制9磁致伸缩位移传感器*水轮机导叶开度的检测与控制*纸张和塑料薄膜成型*挤注模具机械*吹塑*工程机械*金属成型/剪切冲压*其它机械定位和位移检测*水坝闸门*伺服汽缸活塞位置反馈或预置*铸锻机床位移控制*注塑机模板定位与监测*汽轮机气阻阀门开度的检测与控制*玻璃压制*塑料机械改造*气动缸*钢材滚压*食品加工*港口机械*船舶舵机伺服系统应用领域（液位）可广泛应用于石油、化工、水利、制药、食品、饮料等行业的各种液罐的液位计量和控制，航天加油系统、汽车加油系统、柴油加油系统及各种液压罐、水文监测、水处理等。

关于美国MTS位移传感器工作原理及产品的6特点美国MTS位移传感器又称为线性传感器，把位移转换为电量的传感器。

位移传感器是一种属于金属感应的线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量它分为电感式位移传感器，电容式位移传感器，光电式位移传感器，超声波式位移传感器，霍尔式位移传感器。

美国MTS位移传感器工作原理1、电位器式位移传感器原理电位器式位移传感器，它通过电位器元件将机械位移转换成与之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出。

普通直线电位器和圆形电位器都可分别用作直线位移和角位移传感器。

但是，为实现测量位移目的而设计的电位器，要求在位移变化和电阻变化之间有一个确定关系。

电位器式位移传感器的可动电刷与被测物体相连。

物体的位移引起电位器移动端的电阻变化。

阻值的变化量反映了位移的量值，阻值的增加还是减小则表明了位移的方向。

通常在电位器上通以电源电压，以把电阻变化转换为电压输出。

线绕式电位器由于其电刷移动时电阻以匝电阻为阶梯而变化，其输出特性亦呈阶梯形。

如果这种位移传感器在伺服系统中用作位移反馈元件，则过大的阶跃电压会引起系统振荡。

因此在电位器的制作中应尽量减小每匝的电阻值。

电位器式传感器的另一个主要缺点是易磨损。

它的优点是：结构简单，输出信号大，使用方便，价格低廉。

2、磁致伸缩位移传感器原理它主要是利用磁致伸缩原理、通过两个不同磁场相交产生一个应变脉冲信号来准确地测量位置的。

由于在之前的文章中，皮卡中国小编已经为大家介绍了磁致伸缩位移传感器原理，在这里就不做赘述了。

常见MTS位移传感器特点1、绕位移传感器它是将康铜丝或镍铬合金丝作为电阻体，并把它绕在绝缘骨架上制成。

绕线电位器特点是接触电阻小，精度高，温度系数小，其缺点是分辨力差，阻值偏低，高频特性差。

主要用作分压器、变阻器、仪器中调零和工作点等。

2、导电塑料位移传感器用特殊工艺将DAP（邻苯二甲酸二稀丙脂）电阻浆料覆在绝缘机体上，加热聚合成电阻膜，或将DAP电阻粉热塑压在绝缘基体的凹槽内形成的实心体作为电阻体。

概述磁致伸缩位移（液位）传感器，通过内部非接触式的测控技术精确地检测活动磁环的绝对位置来测量被检测产品的实际位移值的；该传感器的高精度和高可靠性已被广泛应用于成千上万的实际案例中。

高精度和高可靠性已被广泛应用于成千上万的实际案例中。

由于作为确定位置的活动磁环和敏感元件并无直接接触，因此传感器可应用在极恶劣的工业环境中，不易受油渍、溶液、尘埃或其它污染的影响。

此外，传感器采用了高科技材料和先进的电子处理技术，因而它能应用在高温、高压和高振荡的环境中。

传感器输出信号为绝对位移值，即使电源中断、重接，数据也不会丢失，更无须重新归零。

由于敏感元件是非接触的，就算不断重复检测，也不会对传感器造成任何磨损，可以大大地提高检测的可靠性和使用寿命。

提高检测的可靠性和使用寿命。

工作原理磁致伸缩位移（液位）传感器，是利用磁致伸缩原理、通过两个不同磁场相交产生一个应变脉冲信号来准确地测量位置的。

测量元件是一根波导管，波导管内的敏感元件由特殊的磁致伸缩材料制成的。

测量过程是由传感器的电子室内产生电流脉冲，该电流脉冲在波导管内传输，从而在波导管外产生一个圆周磁场，当该磁场和套在波导管上作为位置变化的活动磁环产生的磁场相交时，由于磁致伸缩的作用，波导管内会产生一个应变机械波脉冲信号，这个应变机械波脉冲信号以固定的声音速度传输，并很快被电子室所检测到。

快被电子室所检测到。

由于这个应变机械波脉冲信号在波导管内的传输时间和活动磁环与电子室之间的距离成正比，通过测量时间，就可以高度精确地确定这个距离。

由于输出信号是一个真正的绝对值由于输出信号是一个真正的绝对值,,而不是比例的或放大处理的信号而不是比例的或放大处理的信号,,所以不存在信号漂移或变值的情况不存在信号漂移或变值的情况,,更无需定期重标。

更无需定期重标。

技术参数测量对象测量对象::位置、速度（绝对速度），可测量1～2个位置个位置测量范围测量范围:50 mm :50 mm :50 mm～～8000mm零点可调范围零点可调范围:100%F.S :100%F.S输出方式输出方式: :电流电流:4:4:4～～20mA,20mA,最大负载电阻最大负载电阻最大负载电阻 600 600Ω电压电压:0:0:0～～10VDC 010VDC 0～～5VDC,5VDC,最低负载最低负载最低负载>5K >5K Ω精 度:分辨率分辨率::采用采用 16Bit D/A 16Bit D/A 16Bit D/A 转换，转换，转换，0.0015%F.S 0.0015%F.S 0.0015%F.S（最小（最小1μm ）非线性:<±0.015%F.S（最小±50μm ）重复精度:<±0.002%F.S（最小±3μm ）迟 滞:<0.002%F.S.温度系数:<0.007%F.S./℃ 温度系数:<0.007%F.S./℃更新时间测量范围更新时间测量范围:<0.5ms/m :<0.5ms/m供电电源:+24VDC±10% 供电电源:+24VDC±10%工作电流工作电流:<50m A :<50m A工作温度工作温度:-40:-40:-40～+85℃ ～+85℃ ～+85℃储存温度储存温度:-40:-40:-40～+100℃ ～+100℃ ～+100℃零点零点//跨度调整跨度调整:100%:100%:100%有效行程（最小范围有效行程（最小范围25mm 25mm））分辨率分辨率:16bit,0.0015%(:16bit,0.0015%(:16bit,0.0015%(最小最小10um)线性度线性度:<+0.01%:<+0.01%:<+0.01%满量程满量程满量程((最小最小+50um) +50um)重复精度重复精度:<+0.001%:<+0.001%:<+0.001%满量程满量程满量程((最小最小+2.5um) +2.5um)滞 后:<4um刷新周期刷新周期:0.5ms :0.5ms 达到1200mm/1.0ms 达到2400mm/纹 波:2.0ms 达到4800mm/5.0ms 达到7600mm 行程长度行程长度速度测量速度测量:<0.01%:<0.01%:<0.01%满量程满量程满量程范 围:0.025m/s 至10m/s误 差:<0.5%分辨率分辨率:0.1mm/s :0.1mm/s刷新周期刷新周期::（ms ms）见位置测量）见位置测量）见位置测量温度系数温度系数:<30ppm/0C :<30ppm/0C结构材质测杆结构测杆结构::刚性测杆结构、外置一体式结构；刚性测杆结构、外置一体式结构；测杆材质测杆材质::不锈钢不锈钢 316 316 316、铝型材、铝型材、铝型材测杆耐压:≤34MPa（位移）；液位：由所选浮子承压决定测杆耐压:≤34MPa（位移）；液位：由所选浮子承压决定电子仓外壳电子仓外壳::铝合金铝合金安装接口安装接口::螺纹连接、固定座螺纹连接、固定座出线方式出线方式::直出电缆线、航空插头直出电缆线、航空插头防护等级防护等级:IP65:IP65:IP65（可根据要求定制（可根据要求定制（可根据要求定制 IP67 IP67 IP67 或或 IP68 IP68））产品特点及应用领域产品特点* * 内部非接触式测量内部非接触式测量内部非接触式测量* * 性能价格比高性能价格比高性能价格比高* * 多种输出方式可供选择多种输出方式可供选择多种输出方式可供选择* * 防浪涌、防射频干扰防浪涌、防射频干扰防浪涌、防射频干扰磁致伸缩的工作原理图* * 不需定期标定和维护不需定期标定和维护不需定期标定和维护* * 安装方便安装方便安装方便* * 高精度、高稳定性、高可靠性高精度、高稳定性、高可靠性高精度、高稳定性、高可靠性* * 使用寿命长使用寿命长使用寿命长* * 具有输入电源反向极性保护功能具有输入电源反向极性保护功能具有输入电源反向极性保护功能* * 结构精巧、环境适应性强结构精巧、环境适应性强结构精巧、环境适应性强* * 隔离防爆型（可选）隔离防爆型（可选）隔离防爆型（可选）应用领域（位移）* * 伺服液压油缸活塞位置反馈或预置伺服液压油缸活塞位置反馈或预置伺服液压油缸活塞位置反馈或预置* * 研磨机械位置反馈或预置研磨机械位置反馈或预置研磨机械位置反馈或预置* * 木材加工定位控制木材加工定位控制木材加工定位控制磁致伸缩位移传感器磁致伸缩位移传感器(4(4张)* * 水轮机导叶开度的检测与控制水轮机导叶开度的检测与控制水轮机导叶开度的检测与控制* * 纸张和塑料薄膜成型纸张和塑料薄膜成型纸张和塑料薄膜成型* * 挤注模具机械挤注模具机械挤注模具机械* * 吹塑吹塑吹塑* * 工程机械工程机械工程机械* * 金属成型金属成型金属成型//剪切冲压剪切冲压* * 其它机械定位和位移检测其它机械定位和位移检测其它机械定位和位移检测* * 水坝闸门水坝闸门水坝闸门* * * 伺服汽缸活塞位置反馈或预置伺服汽缸活塞位置反馈或预置伺服汽缸活塞位置反馈或预置* * 铸锻机床位移控制铸锻机床位移控制铸锻机床位移控制* * 注塑机模板定位与监测注塑机模板定位与监测注塑机模板定位与监测* * 汽轮机气阻阀门开度的检测与控制汽轮机气阻阀门开度的检测与控制汽轮机气阻阀门开度的检测与控制* * 玻璃压制玻璃压制玻璃压制* * 塑料机械改造塑料机械改造塑料机械改造* * 气动缸气动缸气动缸* * 钢材滚压钢材滚压钢材滚压* * 食品加工食品加工食品加工* * 港口机械港口机械港口机械* * 船舶舵机伺服系统船舶舵机伺服系统船舶舵机伺服系统应用领域（液位）可广泛应用于石油、化工、水利、制药、食品、饮料等行业的各种液罐的液位计量和控制，航天加油系统、汽车加油系统、柴油加油系统及各种液压罐、水文监测、水处理等。

磁致伸缩位移传感器的工作原理
磁致伸缩位移传感器是一种基于磁敏效应的位移测量装置，主要用于测量目标物体的位移或位移的变化。

传感器由磁致伸缩材料（Magnetostrictive Material），驱动磁场发生器（Magnetostrictive Waveguide），测量导绳（Measure Rope）、磁场传感器（Magnetic Field Sensor）和计量电子器件等构成。

其工作原理如下：
1. 驱动磁场：驱动磁场发生器产生一个磁场，通过磁致伸缩材料传递到目标物体上。

2. 磁致伸缩效应：目标物体上的磁致伸缩材料受到驱动磁场的作用，发生磁致伸缩效应。

即在磁场的作用下，磁致伸缩材料的尺寸会发生微小的变化，产生一个微小的形变。

这个形变一般是微米级别的。

3. 传感器感应：磁致伸缩材料伸缩时，磁场传感器感应到磁场的变化。

磁场传感器可以是基于霍尔效应、磁电阻效应等的传感器，用于检测磁场的变化。

4. 信号处理：传感器将感知到的磁场变化信号转换成与目标物体位移相关的电信号。

这个电信号可以是电压、电流或其他形式的信号。

5. 位移计算：通过测量导绳测量目标物体上磁致伸缩材料伸缩的长度，结合信号处理得到的电信号，可以计算出目标物体的位移或位移的变化。

总的来说，磁致伸缩位移传感器利用磁致伸缩效应将目标物体的位移转化为磁场的变化，再通过磁场传感器和信号处理部分将磁场变化转化为电信号，最终可以得到目标物体的位移。

MTS磁致伸缩位移传感器MTS系统公司MTS系统公司是全球第一家开拓磁致伸缩测量（Magnetostrictive Sensing）技术的公司，并注册专利。

一直以来，MTS 传感器技术在全球范围内，始终遥遥领先。

创新科技和技术支援使MTS公司一直处于市场的领导地位。

MTS磁致伸缩线性位移传感器和液位计，适用于多种不同的工业自动化行业，为工业界对精确测量的要求提供两种创新和可靠的优质选择。

MTS位移传感器能够测量长达10米的机械行程，而液位计则可以测量高达22米的大油罐。

从70年代开发至今，已有超过一百万个传感器安装在不同的工业环境里。

MTS位移传感器的应用范围十分广泛，从冶金行业的轧钢设备，机械行业如注塑、压铸印刷和包装，林木行业的木材加工，工农业的车辆与行走机械，动感游乐模拟系统、医疗设备；以至石油、石化、制药、生化、食品加工和污水处理等行业。

我们的客户遍布全球，国际知名的大小企业已广泛并长期采用我公司这一先进测量技术。

MTS位移传感器自95年进入中国后，深受各行业用户爱戴，其中尤以钢铁行业用户急速上升为甚，占冶金行业中以磁致伸缩位移传感器市场的绝大比例。

近两年间销售更是以倍数增长，很多主要的钢厂改造和新项目，全部采用磁致伸缩这一先进测量技术。

MTS不断研究和开发新的传感器产品以迎合市场需求，我们的宗旨就是为客户提供高品质和高质量的传感器产品。

MTS位移传感器MTS磁致伸缩位移传感器的高精度及可靠性已被成千上万的应用案例所印证。

传感器利用非接触技术监测活动磁铁的位移，由于磁铁和传感器并无直接接触，因此传感器在极其恶劣的工业环境下，如易受油渍、溶液、尘埃或其他的污染，并不构成问题。

此外，传感器更能承受高温、高压和高振荡的环境。

MTS位移传感器的输出信号为绝对数值，所以，即使电源中断也不会对信号接收造成问题，更不会重归零位。

最后，由于敏感元件都是非接触式的，即使测量过程不断重复，也不会对传感器造成任何磨损，其磁致伸缩敏感元件的平均无故障时间为23年。

mts磁致伸缩位移传感器工作原理MTS磁致伸缩位移传感器是一种常用的位移测量传感器，其工作原理利用了磁电效应。

下面将为大家详细介绍MTS磁致伸缩位移传感器的工作原理。

MTS磁致伸缩位移传感器是一种基于磁、电原理的测量装置，主要用于测量物体的位移或变形。

它利用了磁致伸缩效应，即在磁场的作用下，磁敏材料会发生尺寸的微小变化。

传感器内部通常包含了一个磁敏材料，如镍铁合金。

传感器的工作原理主要分为两个步骤。

首先，通过控制电路产生一个恒定的磁场。

这个磁场可以通过通电线圈或永磁体来产生。

其次，磁敏材料会根据外界力或位移的作用发生微小的变形。

当外界施加一个力或位移在传感器上时，磁敏材料会发生微小的形变，从而改变其尺寸。

这个尺寸的微小变化会导致磁敏材料在磁场中发生形状改变，进而改变其磁特性。

传感器会利用这个磁特性的变化来测量位移或变形。

为了实现位移的测量，传感器通常采用了一种称为霍尔效应的现象。

通过在磁敏材料周围安装霍尔元件，可以测量磁性材料的磁场变化。

磁性材料的磁场变化与外界施加力或位移的大小成正比，因此可以通过测量磁场的变化来计算位移的大小。

MTS磁致伸缩位移传感器具有很高的灵敏度和精度，可以实现微小位移的测量。

同时，该传感器具有较大的可线性范围和较低的温度和湿度影响。

因此，它被广泛应用于工程测量、机械控制和科学实验等领域。

在实际应用中，我们需要注意以下几点。

首先，传感器应该能够抵抗外界的干扰，尤其是磁场的干扰。

其次，我们需要选择合适的磁敏材料和霍尔元件，以满足实际应用的要求。

此外，传感器的安装和校准也需要仔细操作，以确保测量结果的准确性。

总之，MTS磁致伸缩位移传感器通过利用磁致伸缩效应实现位移的测量。

它具有高精度、高灵敏度和较大的可线性范围，适用于多种测量场景。

在实际应用中，我们需要注意选择合适的材料和元件，并确保传感器的正确安装和校准，以获得准确可靠的测量结果。