SSI磁致伸缩位移传感器

　　SSI磁致伸缩位移传感器波导管是整个装置核心部分，它是由铁磁材料做出的测量轨道和内部装设的波导丝及末端的阻尼元件等部分组成。外部铁磁测量轨道出现故障，一般为安装变形或划伤断裂，这些故障点可以很直观发现，但现地检查未见异常所以可排除故障发生的可能。波导管内部装有波导丝，波导丝的材质为铁镍合金，材质特性较脆，输出形式/工作电压：4～20MADC/+24VDC±10%。

　　基于磁致伸缩原理而设计新型SSI磁致伸缩位移传感器具有精度高、有效传递距离远、非接触式、可靠性高且适应于恶劣环境等优点，因而被广泛地应用到各种领域。目前通过由微控制器、信号激励单元、时间检测单元等单元构成的磁致伸缩位移传感器，实现了位移量检测目的，但是以上单元组成的位移传感器，采用电路单元较多，造成电路设计复杂，存在电磁干扰多，容易引起噪声等缺点。而基于单芯片解决方案的磁致伸缩位移传感器技术简化了电路硬件，避免了过多硬件电路所造成的电子干扰，可实现位移量的高精度测量。

　　坚固耐用：全封闭设计，较高IP68防护等级

　　数字技术：响应快、稳定可靠

　　线性测量：**输出

　　实时感应：同步测量

　　**磨损：连续非接触测量

　　高分辨率：分辨率较高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%（较小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

　　结构与材料

　　RH系列电子仓 铝合金型材

　　测杆 不锈钢304或316L

　　磁环 标准磁环或开口磁环

　　RP系列电子仓 铝合金型材

　　测杆 铝合金

　　磁铁 滑块磁铁或浮动磁铁

　　外管压力安装在液气缸内时为400bar/600bar（峰值）

　　安装

　　安装方向任意方向

　　螺纹形式公制M18×1.5，M20×1.5

　　英制 3/4″-16UNF-3A

　　电气连接

　　出线方式防水接头或航空插头

　　输入电压24Vdc(-15～+20%)

　　极性保护较大-30Vdc

　　**压保护较大36Vdc

　　工作电流<70mA（随量程大小而变）

　　SSI出方式

　　SSI磁致伸缩位移传感器（Synchronized Serial Interface）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较高，较远距离可以达到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**值编码器完全相同，可直接替换**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）



　　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

　　我司基于单芯片的SSI磁致伸缩位移传感器，包括微控制单元、激励电路、波导丝、感应线圈、信号处理电路和转换电路，微控制单元实现激励信号的输出、脉冲信号的捕获，接收启动计时信号和停止计时信号，并计算出以上两个信号的时间差；所述的激励电路输出周期窄脉冲信号，发送启动计时信号；波导丝产生磁致伸缩效应；感应线圈产生回波信号；信号处理电路用于回波信号的放大、滤波与整形；转换电路输出模拟量信号。它简化了电路硬件设计，增强了抗干扰能力。

　　SSI磁致伸缩位移传感器主要由测杆、电子仓、套在测杆上的非接触的位置磁环和相应的电路板组成。工作时，电子仓发送一个电流激励脉冲至波导丝回路，该脉冲会在波导丝周围形成环形磁场。该磁场与位置磁环产生的磁场相遇时，由于磁致伸缩的作用，波导丝内会产生一个扭转应力波脉冲信号。扭转应力波以约2800m/s的速度从位置磁环所在的位置沿着波导丝传回至电子仓内并被检波装置记录下来。记录下激励脉冲与检波装置接收信号的时间差，结合扭转应力波在波导丝中的传播速度，即可确定位置磁环与基准点之间的距离。