高精度位移传感器
专业测量解决方案

<p>LVDT（线性可变差动变压器）是一种广泛应用于精密测量的传感器，而与之配套的LVDT信号调节器则使得其使用更加方便高效。尽管LVDT是电力变压器，但其正常运行所需的交流电源振幅和频率（通常为3 Vrms，3 kHz）与常规电源线大相径庭。LVDT信号调节器为该传感器提供所需的励磁电源，并兼具多种重要功能。</p><p><strong>LVDT信号调节器的功能</strong></p><p>LVDT信号调节器的多项重要功能包括：</p><p><strong>电源提供</strong>：为LVDT提供稳定的励磁电源。</p><p><strong>信号转换</strong>：将LVDT的低电平交流电压输出转换为便于使用的高电平直流信号。</p><p><strong>方向解码</strong>：解码来自180度输出相移的方向信息，有助于精确测量。</p><p><strong>输出调节</strong>：提供可电气调节的输出零电平，便于操作。</p><p><img src="/images/articles/1731479379445938.jpg" alt="LVDT 信号调节器"></p><p>DIN 轨道安装 LVDT 信号调节器，具有模拟电压、4-20mA 输出信号调节</p><p><br><br></p><p>市场上有多种LVDT信号调节电子设备可供选择，包括用于原始设备制造商应用的芯片级和板级产品，以及供用户使用的模块和完整实验室仪器。</p><p><strong>DIN轨道安装的LVDT信号调节器</strong></p><p>DIN轨道安装的LVDT信号调节器具有模拟电压和4-20mA输出信号调节功能。这种设计使其易于安装和维护，适合各种工业环境与设备。</p><p><strong>DC-LVDT的优势</strong></p><p>DC-LVDT是一种集成了信号调节电子模块的易于使用的位移传感器。它将LVDT的所有优势与直流输入、直流输出操作的简单性相结合，尽管其不适合某些特定应用或无法针对某些安装环境进行特殊封装。</p><p>通过合理选择LVDT及其信号调节器，用户能够享受到高效、精准的测量体验，加速应用于各种工业和科研领域。</p><p><img src="/images/articles/1731479380992140.png" alt="uploads/image/20241025/1729843507.png"></p><p>DC-LVDT左侧的横截面图显示了内置的信号调节电子模块。该模块用本图中未示出的灌封化合物固定。</p>

<p>LVDT线性可变差动变压器是怎样工作的？</p><p>图 1 显示当 LVDT 的纤芯处于不同的轴向位置时会出现什么情况。 LVDT 的初级绕组 P 由恒定振幅交流电源进行通电。由此形成的磁通量由纤芯耦合到相邻的次级绕组 S1 和 S2。如果纤芯位于 S1 和 S2 的中间，则会向每个次级绕组耦合相等的磁通量，因此绕组 S1 和 S2 中各自包含的 E1 和 E2 是相等的。在该参考中间纤芯位置（称为零点），差分电压输出 (E1 - E2) 本质上为零。如图 2 中所示，如果移动纤芯，使其与 S1 的距离小于与 S2 的距离，则耦合到 S1 中的磁通量会增加，而耦合到 S2 中的磁通量会减少，因此感生电压 E1 增大，而 E2 减小，从而产生差分电压 (E1 - E2)。相反，如果纤芯移动得更加靠近 S2，则耦合到 S2 中的磁通量会增加，而耦合到 S1 中的磁通量会减少，因此 E2 增大，而 E1 减小，从而产生差分电压 (E2 - E1)。</p><p><img src="/images/articles/1731479902821907.png" alt="1729764199.png">图 1：显示当 LVDT 的纤芯处于不同的轴向位置时会出现什么情况。</p><p>图3A 显示差分输出电压 EOUT 的大小是如何随着纤芯位置变化的。 自零点开始最大纤芯位移的 EOUT 值取决于初级励磁电压的振幅和特定 LVDT 的敏感因子，但通常为几个伏特 RMS。该交流输出电压 EOUT（以初级励磁电压作为参考）的相位角会保持不变，直到纤芯的中心经过零点，此时该相位角突然改变 180 度，如图 3B 中所示。可以通过相应的电路，使用该 180 度相移来确定纤芯离开零点的方向。图 3C 中对其进行了显示，其中输出信号的极性表示纤芯与零点的位置关系。该图还显示 LVDT 的输出在其指定的纤芯移动范围内具有很好的线性，但可以在更大的范围使用传感器，此时输出线性会有所降低。</p><p><img src="/images/articles/1731479902106692.png" alt="LVDT 的输出特性随纤芯的位置不同而变化"> </p><p>图 2：LVDT 的输出特性随纤芯的位置不同而变化。全程输出是一个较大的信号（通常为一伏特或更大），通常不需要放大。请注意，LVDT 会继续在超过 100% 全程的范围运行，但线性会降低。</p><p><img src="/images/articles/1731479903814075.jpg" alt="LVDT线性可变差动变压器"></p>

<p> 1、用户收获后应该马上检查包装有没有损坏，然后按合同清点数量与型号。如果有问题，应马上联系供货商。</p><p> 2、Germanjet的<strong>位移传感器</strong>资料内刊有该传感器型号的相关接线表(包括接头种类、线色与针号对照)和接线注意事项;传感器安装尺寸(包括磁铁尺寸);调零点与满量程步骤(如传感器为17或18系列带模拟输出);传感器技术规格和订货表格等，内容十分详尽。用户在安装前请先阅读，了解内容。</p><p> 3、如果用户自己提供电缆或自行制造带配对线接头的电缆，应该按Germanjet提供的接线表(按英文说明书)做线，制作过程必须额外小心，千万不要焊错线或电线短路，焊好后加上热缩胶套保护。线做好后请用万用表重复测量确保每条线连接正确，焊接牢固及线与线之间没有短路现象。(注意：用户必须选用Germanjet公司提供或建议的标准接头做适当连线。)</p><p> 4、用户在安装前检查一下所订的传感器和配件是否匹配，如磁铁、配对接头和电缆等能否对得上。然后准备所需工具如板手、螺丝刀、电源和万用表等。</p><p> 5、Germanjet建议用户在连接控制器(如PLC)前，如果有时间，可以先独立的对<strong>位移传感器</strong>通电连线，以手移动磁铁，检查一下位移传感器工作是否正常，输出是否线性和稳定，然后才作整体系统连线。</p><p> 6、如果控制系统上带有输入界面卡或通讯卡，用户必须先阅读有关部门控制器的资料，确保界面是能配合Germanjet<strong>磁致伸缩位移传感器</strong>的输出模式使用，而在界面卡上的一些开关和通讯速率等设定正确，以符合传感器的要求。</p>

<p> 1 8系列磁悬浮位移传感器是 采用 接触式磁悬浮测量技 术。此技术能提供高精准、 直接和绝对值的位移输出 。 接触式设计不但方便安 装，而且能消除所有工作磨 损而带来的误差。铝成型外壳符合I P 6 7标准（需 要配合正确的接头），保证能 工作于苛刻和高尘埃污染的 环境。固定夹片提供灵活和 简易的安装方式，适合一般 机械使用。总括而言，1 8系列磁悬浮位 移传感器 常坚固耐用，是 要求严格的工业环境中最理 想选择。 </p><p> 在使用germanjet磁致伸缩位移传感器中经常遇到客户不会接线的问题，下面总结以下18series外置磁致伸缩位移传感器接线的方式方法和注意事项。请客户注意接线，以免带来不必要的麻烦。 </p><p> 18series模拟量电压输出0-10V </p><p> <img src="/images/articles/1620812869232156.png" alt="模拟量输出接线图"> </p><p> 18series模拟量电流输出(4-20MA 0-20MA) </p><p> <img src="/images/articles/1620812870867133.png" alt="模拟量电流输出"><br> </p><p> 注意事项：</p><p>请勿把控制器的模拟输入负极（-）直接接 上机器内之0V或地线上。只可单一接上传 感器的0V （P4）上。<br>必须使用四芯双绞屏蔽线，最小尺寸为0 . 2 m m 平方，切勿把电源供应器+24Vdc接至传感器<br>0V （P4）及同时把电源供应器0V接至讯号 输出点（P2/P3）,否则传感器会立即被烧 毁。（如发生上述情况并不包括在保修条款 之内）</p>

<p>1问：什么是磁致伸缩线性位移传感器？</p><p>答：磁致伸缩线性位移传感器是新一代直线位移检测产品，它基于磁致伸缩波导材料与游标磁环间的魏德曼效应而制成，能在恶劣环境 下，为用户提供实时、可靠、精确、连续的直线位移信号，适用于任何具有直线运动轨迹机械装置的行程或位置检测，液压系统的精密伺 服反馈控制为其最典型应用之一。</p><p>2问：Germanjet德敏哲磁致伸缩位移传感器的正常交货期是多长，有无加急服务？</p><p>答：传感器在中国地区标准型号的传感器交货周期是全款后2-3周。常用型号在深圳，香港有备货可跟客服确认。</p><p>3问：Germanjet德敏哲磁致伸缩位移传感器的保质期有多长？测杆可以做多长？</p><p>答：磁致伸缩位移传感器在常规环境中工作，标准保质期是12个月（特殊情况下根据传感器工作环境而定），内置液压油缸位移传感器测杆常规量程为50~3000mm, 也可根据客户需求定制，柔性软管型最长行程可达20米。</p><p>4问：定购磁致伸缩位移传感器传感器时，是否需要将零区和盲区加进定货长度？</p><p>答：不需要，定货时只需要提供有效行程即可，即油缸或机械动作实际行程。17系列19系列其首端盲区和末端盲区都是固定的所以定货时传感器会自动 加入两端的距离（首端50mm末端60mm）。19系列磁致伸缩位移传感器盲区可根据客户需求加长或缩短。</p><p>5问：磁致伸缩位移传感器出厂后可不可以把长度改短或加长？</p><p>答：用户决对不可以把传感器的长度随意加长或切短，因为感应元件（即波导丝）是按照有效量程生产的，绝对不可改变，如果客户定长 了用户可以从电控的角度牺牲一部分行程不用，然后在控制器作适当调整，但如果是油缸内置的话，务必要保证活塞杆有足够的长度。同 样的，如果定短装在油缸里，必须保证活塞杆不会脱离传感器的行程，所以，在这里提醒您，如不能确定行程，下单前请与我们的技术联系。</p><p>6问：Germanjet德敏哲磁致伸缩位移传感器有几种输出方式？</p><p>答：Germanjet位移传感器输出方式包括：（1）模拟量输出；（2）SSI输出；（3） Profibus - DP输出；（4 ） Start/Stop输出；（5） Canopen输出；（6）Ethercat; (7)模拟量位移和速度双输出 ；（8）模拟量2个位置双输出。</p><p>7问：长行程传感器在水平放置的油缸内安装时，应该如何安装以避免因自然下垂时产生的磨损？</p><p>答：一般来说大于两米的行程可能会导致外测杆与活塞杆内壁摩擦，长此以往必定导致传感器外测杆的损坏，建议在测杆的末端紧固一 段不导电不生磁的材料做的管套（如：尼龙）做保护，但还是要定期检查。</p><p>8问：磁致伸缩位移传感器对输入电压有没有超压保护？</p><p>答：磁致伸缩位移传感器超压情况下（36Vdc）也可提供自保护功能，但不要超过三十分钟。（注意事项：本传感器供电为24Vdc,如把电源接到高于36Vdc供电或和信息输出线对接，导致电子模块被烧毁，不属于产品保修范围， 因此我们要提醒您通电前请检查接线，正确后方可通电）。</p><p>9问：如果要求1卩m精度，但希望以模拟输出的模式是否可行？</p><p>答：虽然理论上说模拟输出可以达到无限的精度，但实际还是受到电源波动、外来电子干扰和远程传输信号衰减的影响，因此我们建议客 户要根据实际需求选型，选型前和我们的技术支持联系或选用数字输出模式，这样分辨率可以得到保障（注：在选用数字型号输出的同时我们必 须把控制器的输入卡改成对应数字输入模式）</p><p>10问：假如我的磁致伸缩位移传感器输出不对或者没有输出，出现这些问题时应该如何解决？</p><p>答：所有磁致伸缩位移传感器的产品在出厂前都经过高低温、震动、EMC测试等，在没有问题和符合规格的情况下方可出厂的， 其实，在我们的实际使用中出现这种情况，百分之九十以上都是接错电源或选型有误的结果，希望客户在接线前再三检查电源和选型是否 正确，如果还是出现上述问题要及时和我们联系，千万不要尝试修理。以下为一般故障的原因与处理方法：</p><p>a：接线错误（最常见）——重新接线。</p><p>b：供电不对或反向连接——电源不稳定一提供正确稳定和干净的电源重接。</p><p>c：不匹配零件，如配对接口错误一一联系厂家更换。</p><p>d：磁铁受到破坏或超高温失去磁性一一更换磁环。</p><p>如信号不稳定一一接地不对，如直流电路地线和机械外壳地线接在一起。</p><p>f：控制器界面不匹配或界面软件不对一一联系厂家。</p><p>g：传感器受到外来破坏，如水淹、高温、电缆被切断或受到猛烈撞击一一可联系厂家维修，如太严重，请更换。 </p>

<p> 如今的液压油缸都采用闭环控制，都是使用位移传感器检测油缸的行程。本片文章介绍以下采用磁致伸缩位移传感器液压油缸安装示意图和加工细节：内置油缸磁致伸缩位移传感器</p><p> 磁致伸缩位移传感器尺寸图：</p><p> <img src="/images/articles/1620812212117334.png" alt="磁致伸缩位移传感器尺寸图"></p><p> 液压油缸安装示意图</p><p> <img src="/images/articles/1620812213100892.png" alt="内置油缸磁致伸缩位移传感器安装示意图"></p><p> 液压油缸表面加工细节图</p><p> <img src="/images/articles/1620812214708776.png" alt="内置油缸磁致伸缩位移传感器安装细节图"></p>