SSI磁致伸缩位移传感器

　　SSI磁致伸缩位移传感器关键技术：(1)基于单片机的高精度时间量测量。技术要求：测量范围0～8cm，精度0.1mm。测量范围不是很大，主要是受到实验所用波导钢丝本身长度的限制。(2)大电流周期激发电路的设计;(3)微弱信号的检测、信号的滤波、放大、电压比较、峰值检验波、电压限幅等一系列电路的设计;

　　对于SSI磁致伸缩位移传感器位移测量的研究，主要集中在对扭转波到达时刻的提取以及如何降低系统中干扰信号方面。扭转波传播在2800m/s左右，根据磁致伸缩位移传感器的测量原理，这就要求当扭转波按已知的速度到达线圈时，处理器能够立即响应，获取信号到达时刻。同时，在系统中噪声干扰信号也伴随存在，影响处理器做出获取信号到达时刻的判断。要获得较纯净的扭转波信号，也要保证扭转波的传播速度不受外界影响，必然对抑制和去除干扰信号提出了更高的要求。

　　坚固耐用：全封闭设计，最高IP68防护等级

　　数字技术：响应快、稳定可靠

　　线性测量：绝对输出

　　实时感应：同步测量

　　永不磨损：连续非接触测量

　　高分辨率：分辨率最高0.5um

　　标准SSI信号，可直接替换编码器

　　防护等级高，长时间耐高温，在冶金行业大量应用

　　技术参数：

　　输入

　　测量数据直线位移

　　测量行程50mm～5000mm 根据用户需要定制

　　输出

　　介面SSI同步串行接口

　　数据格式二进制或格雷码

　　选项提供奇偶校验和错误位

　　数据长度8～32位

　　数据速度70kBd～1MBd按电缆的长度而定：

　　线长：<3 <50 <100 <200 <400 m

　　速率：1000 <400 <300 <200 <100kBd

　　量程<300 <750 <1000 <2000 <5000 mm

　　更新频率3.0 2.5 2.0 1.5 0.5 kHz

　　精度

　　分辨率0.5/1/2/5/10/20/50/100 um

　　非线性度<满量程的0.02%（最小100um）

　　重复精度<满量程的0.002%或与分辨率一样

　　工作条件

　　磁环速度任意

　　工作温度-40～85℃

　　湿度/露点湿度90%，不能结露

　　温度系数<30ppm/℃

　　防护等级IP67 不锈钢外管 、IP68：特殊定制

　　SSI磁致伸缩位移传感器同步串连界面数字输出，它提供即时的同步位置输出。SSI主要功能为同步数据交换。因为同步，所以应用在闭环控制系统上十分容易，更能与大多数控制器连接，非常经济实用。它能把磁环的实时位置，转化成一个24、25或者26位（二进制或者格雷码）的串行数据格式。在收到控制器提供的时钟信号后，以RS485/RS422串行通讯方式传至控制器。SSI信号对噪音的抗扰性极高，最远距离可以达到500m，数据传送的速度可任选，而且不受数据长度和分辨率影响。

　　SSI输的数据格式与绝对值编码器完全相同，可直接替换绝对值编码器，能与PLC功能模块（如西门子SM338及ET200中SM138）直接连接。

　　时序图

　　逻辑图

　　安装结构及接线

　　SSI输出位移传感器有内置式和外置式两种安装方式，内置式结构紧凑，适用于液压缸的内置安装，外置式采用铝型材导轨，安装于运动部件外部，使用方便。

　　耐压外管尺寸及安装说明

　　RH系列耐压外管，铝型材电子仓，专为液压系统使用设计的，内置于液压缸内部，耐压可达34MPa连续（69MPa峰值）。安装螺纹规格M18×1.5、M20×1.5或3/4”-16 UNF-3A。

　　D60插头

　　直出电缆（标准长度为2m）

　　注：图中所示的上下死区表示传感器在该区域内的输出值为零或者不可靠，本传感器的上下死区值分别为：50.8和63.5mm，该值可以根据客户要求作出适当修改，可在订货时跟我司销售或者技术特别提出。

　　铝型材外置结构尺寸及安装说明RP铝型材外置安装结构，适用于一般机械，安装方便，易于维护。

　　D60插头(滑块式磁铁)

　　直出电缆（浮动磁铁）

　　传感器接线方式

　　航空插头连接时，以针脚和相对应的线色定义

　　防水接头直接出线时，以线色定义

　　D70公接头针号排列(面向传感器头)

　　SSI输出 针号线色 定义

　　1灰（-）数据

　　2粉（+） 数据

　　3黄（+） 时钟

　　4绿（-） 时钟

　　5棕+24VDC（-15%/+20%）

　　6白直流电源地

　　7 不接

　　SSI磁致伸缩位移传感器工作时，电子信号和处理系统发给磁致波导钢丝激励脉冲电流，该脉冲电流将产生一个围绕波导钢丝的旋转磁场。位置磁铁也产生一个固定的磁场。根据Widemanm效应，金属随其瞬间变形产生波导扭曲，使波导钢丝产生磁致弹性伸缩，即形成一个磁致旋转波。磁致旋转波的传播速度恒定。旋转波沿着波导钢丝以一定的速度向两边传播。当它传到波导钢丝一端的波检测器时被转换成电信号，通过测量磁致旋转波从位置磁铁传到波检测器的时间就能确定位置磁铁和波检测器之间的距离。这样，当俩部件产生相对运动，通过磁致旋转波位移传感器就可以确定被测部件的位置和速度。