关于GCD-121-050位移传感器的5种误区

GCD-121-050位移传感器采用弹簧回弹式LVDT、精密线性轴承和内置信号调理电路，在8.5至28VDC单端电源下工作，具有最小的工作电流，用于不同环境中的便携式测量应用。 内置 EMI、ESD和RFI保护，正确安装后，可达到CE标准。同步解调确保了无与伦比的噪声抑制性能。这些坚固耐用的测量头可在 0 至 0.1 英寸 [2.54 mm] 到 0 至 2 英寸 [50.8 mm]）的行程范围内进行测量。电气行程完全压缩时，弹簧弹力通常为9oz[255 克]。可拆卸的镀黑铬、超硬工具钢端头可螺纹式 (4-48UNF-2A) 拧入工作端。内部结构可防止铁芯和轴在纵向移动过程中旋转。焊接的整体式电气连接器为安装提供了便利性，且可以在不牺牲传感器的前提下替换损坏的电缆。外部 -20 的安装螺纹及随每个传感器提供的两个防松螺母安装和调整。

指标：

• 密封外壳
• 单端 8.5 至 24VDC 电源
• 低电流消耗（仅 6mA）
• 电池操作
• IEC IP68 等级，耐压高达 1,000 PSI [70 bar]
• 长行程：2 英寸
• 超硬工具钢接触端头
• 高次级负载电阻

在过去的几年里，我们看到了人工智能的真正成熟。 从自主工厂到无人驾驶汽车，从卡车到机器人司机，人工智能的许多好处是显而易见的——无论是提高效率和盈利能力，还是提高生活质量。 自动化机器日益普及的一个关键特征是它们能够精确测量位置和运动。

尽管可以通过不同的技术测量位置，但我们看到的一种新兴技术是感应式位置传感器。 该方法准确、经济、抗噪性好。 然而，一些误解阻碍了这项技术的应用。 在这里，我们试图通过将电感式位置传感器与包括霍尔效应和磁阻传感器在内的类似传感器技术并置来消除这些误解。

误区1：GCD-121-050 位移传感器的工作原理是利用金属目标中磁场的电磁感应。

此外，它使用法拉第定律的原理和空心变压器的已知特性来查明该磁场的干扰。 简而言之，电感式传感器通过测量导电目标对磁场的干扰来工作。

与依赖永磁体产生的磁场的霍尔效应传感器和磁阻传感器不同，电感式传感器使用变压器初级绕组产生的磁场。 在这里，将金属靶放置在该磁场中，从而感应出涡流，从而抵消磁场的影响，从而将靶的场强降低到零。 我们使用放置在不同物理位置的两个次级线圈来检测磁场。 由于它们的位置不同，它们将各自检测到不同的电压。 我们可以通过计算两个接收线圈的电压比来确定目标的位置。

误区2：位置传感器无法准确测量位置

事实上，GCD-121-2000位置传感器非常准确，尤其是在其他基于磁体的系统表现出次优性能的较高温度下。 首先，它们仅依赖于自生磁场的扰动，不受永磁体非线性特性的影响。 这有助于在室温下的整个测量范围内将误差保持在 /-0.1% 以下。 即使在温度变化和目标与传感器之间存在气隙的情况下，误差幅度也可以保持在 /- 0.3% 以下。

同样，该算法的设计使温度变化的影响最小。 例如，当使用 LC 振荡器以 1 至 6 MHz 的频率激发磁场时，GCA-121-050位移传感器对位置没有影响。 主振荡器在辅助接收通道中引起同步解调，但不影响接收信号的幅度。 但是，可能需要进行一些校准以考虑传感器附近的金属物体对磁场的影响。 这种校准与温度变化无关。 使用 8 个校准段的 13 位模数转换器和 32 位处理器可能有助于消除任何计算和量化误差。

误区3：GCA 位移传感器性价比不高

虽然普遍认为可负担性是以牺牲高性能为代价的，但电感式传感器并非如此。 例如，对于霍尔效应和磁阻传感器，要获得良好的精度，您必须使用具有适当公差和强度的永磁体。 这种磁铁需要专门制造，增加了成本。 相比之下，电感式传感器只需要一块金属作为目标。 当然，GCA-121-500位移传感器需要更大的PCB来布置传感器走线。 然而，较大的PCB低于磁铁。

误区4：对外部磁场的敏感性

与霍尔效应传感器和磁感受器传感器不同，电感式位置传感器使用主动解调来抑制自动机产生的杂散磁场。 让我们以具有多个系统的下一代电动汽车为例，例如产生杂散磁场的无刷直流 (BLDC) 电机、电子助力转向和制动辅助电机。 随着这些杂散磁场的增加，它提出了需要在更高磁场下进行更多抗扰度测试的新规范。 当汽车电子设备在 EMC 认证期间受到 4mT 直流磁场的影响时，任何安全关键传感器都不会出现错误读数，无论是动力转向、油门踏板、牵引转子位置。 由于GCA-121-1000位移传感器只过滤它需要感应的频率，因此它不受其他噪声的影响； 与霍尔效应和磁阻传感器不同。 此外，由于它不使用任何磁性材料，因此不可能吸收任何直流磁场。

误区5：感应式位置传感器是基于技术的

虽然电感式位置传感器提供了一种新的传感方法，但其基础技术已被广泛接受。 电感式位置传感所使用的原理与线性电压差动变压器 (LVDT) 密切相关。 LVDT在机器人应用中使用一个初级线圈和两个次级线圈来检测金属轴的位置，而电感式位置传感器使用相同的技术，尽管采用的是PCB形式。 电磁旋转变压器也使用类似的技术。 无论是 LVDT、旋转变压器还是02350513-000位移传感器，它们都使用由导电元件对磁场的干扰感应的两个电压之比来感应位置。