磁致伸缩线性编码器利用磁致伸缩效应进行位置传感,其结构包括铁磁波导、位置磁铁、阻尼区、应变脉冲转换器以及测量电子装置。
当向波导施加短电流脉冲时,会产生径向磁场。与可移动机械部件相连的位置磁铁,会在波导上的对应位置产生磁场。
两个磁场的瞬时相互作用会产生扭转应变脉冲,该脉冲沿波导长度向两个方向传播。为避免测量干扰,应变脉冲和电流脉冲会在波导末端被阻尼。朝向测量电子装置返回的应变脉冲,会被应变脉冲转换器中的拾波线圈转换为电信号。
由于超声波的传播速度已知,通过测量施加电流脉冲到接收电信号的时间间隔,即可将其转换为线性位置测量值。

组件
- 铁磁波导
- 位置磁铁
- 阻尼区(接地连接)
- 应变脉冲转换器
- 测量电子装置
传播速度对比
声波(340米/秒…2850米/秒)<< 电磁波(3.00×10⁸米/秒)
非接触式线性位置传感在许多工业应用中不可或缺。磁致伸缩传感器更能提供低至1微米的高精度测量,已广泛应用于注塑成型机、液压/气压缸或木工机械等场景。其电子系统的核心挑战在于高精度时间测量,而采用时间数字转换器(TDC)可轻松解决这一问题。