“磁致伸縮位移傳感器”是支將被測量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏眯盘柕难b置，它建立物質(zhì)流，能量流和信息流之間的聯(lián)系，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，傳感器顯得越來越重要---其性能已成為整個控制系統(tǒng)的決定因素。非接觸位移傳感器種類繁多、但他們所依據(jù)的物理效應(yīng)則不出以下五種：磁效應(yīng)、電容效應(yīng)、光電效應(yīng)，機械效應(yīng)和電磁輻射效應(yīng)。在工程應(yīng)用中，從測量的距離和精度上看，還是以磁效應(yīng)為見長。
磁致伸縮位移傳感器原理是基于磁效應(yīng)的一種較新型的位移傳感器、他能用于位移、速度和加速度的線性測量。其特點是檢測頭與測量桿無接觸，抗干擾，抗震性能均良好，使用壽命長，精度高、測量范圍寬、因此，其不僅可廣泛應(yīng)用于機械、礦山、輕工業(yè)等行業(yè)，油漆見長的是它可應(yīng)用在工況惡劣的場合。
2、傳感器的額結(jié)構(gòu)和工作原理
該位移傳感器是由保護管、波導(dǎo)管、銅線和磁環(huán)等組成。保護管是一種非磁性材料。一般用于鋁管作為保護管，波導(dǎo)管是由軟磁材料制成的薄壁毛細管，磁環(huán)可以沿保護管軸向移動。當(dāng)脈沖發(fā)生器發(fā)射電脈沖時，電脈沖通過銅線可以沿波導(dǎo)管軸向感應(yīng)出一垂直于銅線的環(huán)形磁場，改磁場要可移動的磁環(huán)產(chǎn)生的軸向磁場，就會產(chǎn)生一螺旋狀磁場。根據(jù)魏德曼效應(yīng)，波導(dǎo)管會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)形變。而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)波以一恒定的速度Ct=（G/Po）/2沿波導(dǎo)管向兩側(cè)傳播，由于在波導(dǎo)管的末端有衰減阻尼裝置，所以，扭轉(zhuǎn)波傳播到末端時，其能量將被衰阻尼裝置所吸收；而在控制器一端，由于波導(dǎo)管上固連著與其垂直的兩個窄金屬帶，而且這兩個窄金屬帶上繞著具有旁路磁場的線圈，他們構(gòu)成了技能換能器。所以，扭轉(zhuǎn)波傳播到這里時，帶動與波導(dǎo)管剛性連接的橫向震動帶，產(chǎn)生脈沖縱振波。根據(jù)維拉里效應(yīng)，它將引起震動帶磁場的變化，從而被震動帶上的線圈感應(yīng)為脈沖電勢、該電勢經(jīng)放大送到主要由計數(shù)器所組成的測量電路中。因為波在波導(dǎo)管中是以恒速傳播的，所以只要測出脈沖發(fā)射與脈沖接收兩者之間的時間間隔，也就測出了磁環(huán)到規(guī)定零點之間的距離。
3、傳感器的工作電路
傳感器的工作電路主要包括發(fā)射器電路，和數(shù)據(jù)處理電路。下面對他們作具體分析。
3.1發(fā)射器電路
發(fā)射器電路作用是將數(shù)據(jù)處理電路發(fā)來的TTL電平的窄脈沖進行放大，使其能產(chǎn)生足夠強度的電流脈沖，從而使在波導(dǎo)管產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)變形。由于該部分電路裝在傳感器內(nèi)部，所以體積較小，另外，從可靠性角度來考慮，這要是較為合理的。其具體電路為：在該電路中，當(dāng)輸入脈沖為低電平時，即Ube＜0.A管不工作，起到開關(guān)的作用。整個電路起不到放大脈沖的目的；當(dāng)輸入脈沖為高電平時，Ube＞0，Ubc小于0，A管工作。B管Uce＞Ube，晶體管起放大作用。因此，整個電路工作，起到了放大TTL窄脈沖的目的。
3.2接收器電路
接收器電路的作用是將機電換能器上線圈感應(yīng)得到的電脈沖信號整形并放大。輸出TTL電平脈沖信號，已提供給數(shù)據(jù)處理電路。對接收器電路的要求是放大倍數(shù)要打，噪聲抑制能力要強，另外，其電路在滿足要求的前提下應(yīng)盡可能簡單，體積也要盡可能小。該電路由兩部分組成。前一部分為電壓比較級，基準(zhǔn)電壓由電阻和穩(wěn)壓管構(gòu)成的電路中取得。為-6V。他是穩(wěn)定性較高的直流電壓，作為調(diào)整比較的標(biāo)準(zhǔn)。后部分為電壓放大級，中間電容的作用是交流耦合，信號放大后輸入到信號處理電路。
3.3信號處理電路
基本原理：8031右邊四片芯片為常規(guī)用法：2817走位數(shù)據(jù)存儲器，2764為程序存儲器，74LS373為地址鎖存器。74LS139為譯碼器，選通計數(shù)器數(shù)據(jù)和8279（鍵盤與顯示芯片）。
8031左下部分，NE555作為振蕩器。74LS393分頻后，作為看門狗。P1.6為清楚看門狗電路的脈沖輸出口，電容盒電阻組成上電復(fù)位電路，旁邊串上的電阻形成手動復(fù)位電路：393作分頻及計數(shù)器分頻后的數(shù)據(jù)高8位放下T0之TL0中。低8位從393中讀入。
工作程序：r。P1.2置1.禁示393計數(shù)。
2.P1.0發(fā)出一個脈沖，S1BP1.0clearP1.0發(fā)出一個脈沖使393消0且發(fā)出驅(qū)動信號。晶光電隔離和驅(qū)動器輸出至測桿電路。
3.P1.2置0.允許393技術(shù)，當(dāng)返回信號啟動中斷后，執(zhí)行中斷程序；
a.禁止計數(shù)（P1.2=1），讀數(shù)低8位數(shù)據(jù)。TL0高8位。
b。然后，計算十進制轉(zhuǎn)換，輸出：顯示和到串行口。
4、應(yīng)用
磁致伸縮位移傳感器可以應(yīng)用在沖壓、重型機械、軋制一個平整設(shè)備，試驗機，自動包裝線，自動生產(chǎn)線，搬送自動線，高爐和液壓缸等的位移、速度和加速度的測量。目前在國內(nèi)其應(yīng)用程序并不普及，主要用來測量位移，因為它具有測量行程大，精度高，抗干擾性強等等諸多優(yōu)點，所以是一個中非常有發(fā)展前途的傳感器。
