R-系列V RH5美國MTS位移傳感器測量技術(shù)
MTS傳感器部[]提供的值線性位移傳感器采用的Temposonics李磁致伸縮技術(shù)，實現(xiàn)高水平的穩(wěn)定地測量位移。每個Temposonics 位移傳感器由鐵磁波導(dǎo)管、位置磁鐵、應(yīng)變脈沖轉(zhuǎn)換器和輔助電子元件組成。磁鐵連接移動部件，在所處波導(dǎo)管上產(chǎn)生一個磁場。波導(dǎo)管接通短電流脈沖，產(chǎn)生一個瞬時徑向磁場和波導(dǎo)管扭轉(zhuǎn)形變。磁場間的瞬時相互作用會引發(fā)一個扭轉(zhuǎn)應(yīng)變脈沖，在波導(dǎo)管中傳播。當(dāng)超聲波(扭轉(zhuǎn)應(yīng)變脈沖)到達(dá)波導(dǎo)管末端時被轉(zhuǎn)換為電信號。由于能夠測量波導(dǎo)管內(nèi)的超聲波速度，接收返回信號所需的時間能夠轉(zhuǎn)換為- -個高精度、可重復(fù)的線性位移測量值。
R-系列V RH5美國MTS位移傳感器信號處理
辨向原理
在實際應(yīng)用中，位移具有兩個方向，即選定一個方向后，位移有正負(fù)之分，因此用一個 光電元件測定莫爾條紋信號確定不了位移方向。為了辨向，需要有 π/2相位差的兩個莫爾條紋信號。如圖2，在相距1/4條紋間距的位置上安放兩個光電元件，得到兩個相位差π/2的電信號u01和u02，經(jīng)過整形后得到兩個方波信號u01’和u02’。光柵正向移動時u01超前u02 90度，反向移動時u02超前u01 90度，故通過電路辨相可確定光柵運動方向。
細(xì)分技術(shù)
隨著對測量精度要求的提高，以柵距為單位已不能滿足要求，需要采取適當(dāng)?shù)拇胧δ獱枟l紋進(jìn)行細(xì)分。所謂細(xì)分就是在莫爾條紋信號變化一個周期內(nèi)，發(fā)出若干個脈沖，以減少脈沖當(dāng)量。如一個周期內(nèi)發(fā)出n個脈沖，則可使測量精度提高n備，而每個脈沖相當(dāng)于原來柵距的1/n。由于細(xì)分后計數(shù)脈沖頻率提高了 n倍，因此也稱n倍頻。
通常用的有兩種細(xì)分方法：其一：直接細(xì)分。在相差1/4莫爾條紋間距的位置上安放兩個光電元件，可得到兩個相位差90o的電信號，用反相器反相后就得到四個依次相差90o的交流信號。同樣，在兩莫爾條紋間放置四個依次相距1/4條紋間距的光電元件，也可獲得四個相位差90o的交流信號，實現(xiàn)四倍頻細(xì)分。其二：電路細(xì)分。