德国敏哲 Germanjet 磁致伸缩位移传感器是一种经久耐用的绝对型、非接触式位置测量系统,它以坚固耐用的特点,胜任其他测量方式不能适应的场合。这篇文章讲清它的原理核心与独特优势。

一、工作原理:两大物理效应
磁致伸缩直线测量系统由磁致伸缩材料制造的波导管和一个决定位置的磁铁构成。它的工作建立在两个物理效应之上:威德曼(Wiedemann)效应和维拉瑞(Villari,磁致弹性)效应。
威德曼效应:一个电流脉冲通过波导管被发射出去,围绕波导管产生一个以光速传播的圆形磁场。当这个磁场与纵向运动的位置磁铁磁场迭交时,产生的扭力使波导管发生磁致伸缩现象,触发一个应变脉冲,以音速在波导管内传播。
维拉瑞效应:电子仓内的检测线圈利用磁致弹性效应检测到应变脉冲返回,通过计算发射脉冲与返回脉冲的时间差,确定位置磁铁与电子仓的距离。这个时间差可转化为模拟量或数字量信号输出。
二、两大优势:非接触 + 绝对式
由于磁铁与波导管不直接接触,因此没有机械磨损,使用寿命长;同时它是绝对型测量,断电重上电后位置值不丢失,无需回零。
| 特点 | 参数/说明 |
|---|---|
| 测量方式 | 非接触式、绝对位置 |
| 安装形式 | 杆形、方形、圆柱、扁平 |
| 精度 | 0.01% |
| 防护等级 | 最高 IP68 |
| 量程范围 | 可达 15000mm |
| 信号输出 | 0-10V、4-20mA、START/STOP、SSI、PROFIBUS |
其外形设计有杆形、方形、圆柱形、扁平形,可适应油缸内置、导轨外置、空间受限等各类安装条件,且精确耐用、免维护。
易测电气作为 Germanjet 德敏哲位移传感器的伙伴,提供油缸内置、外置导轨等多种安装形式选型,并按行程与输出信号匹配方案,欢迎来电咨询。
常见问题解答
问:磁致伸缩为什么是非接触又能测绝对位置?
答:磁铁与波导管不直接接触,靠磁场耦合传递位置信息,所以无机械磨损;同时测量基于发射与接收扭力波的时间差,直接得到磁铁绝对位置,断电重上电不丢失。
问:威德曼效应和维拉瑞效应分别做什么?
答:威德曼效应是电流脉冲产生的环形磁场与位置磁铁磁场迭交,使波导管发生磁致伸缩、触发应变脉冲;维拉瑞(磁致弹性)效应则是电子仓检测线圈感应这个返回脉冲。两者配合实现测量。
问:杆形、方形、圆柱、扁平外形怎么选?
答:按安装条件:油缸内置用杆形,导轨外置或空间受限用方形/扁平,密封要求高的用圆柱。结合量程与输出信号(0-10V、4-20mA、SSI、PROFIBUS 等)一起选型更稳妥。
选型与使用建议
选择磁致伸缩位移传感器,关键是匹配安装形式与输出信号。油缸内置选杆形,导轨外置或空间受限选方形/扁平,密封与耐压要求高的选圆柱形;信号输出则看控制系统,传统 PLC 用模拟量,总线化产线用 PROFIBUS、CANopen 等数字输出。同时要结合 IP 防护等级与量程,预留 10%~20% 量程余量。磁环一定要固定在运动部件上、与波导管无铁质杂物,否则会影响测量精度。