博尔森MH磁致伸缩位移传感器（模拟信号）操作手册

1. 产品说明与技术原理

博尔森MH磁致伸缩位移传感器可无限制应用于各类移动机械，替代电位计等接触式线性传感器。该传感器可安全控制高动态系统，提升机械作业的生产效率、可用性与作业质量。

博尔森MH磁致伸缩位移传感器抗振动、抗冲击、防尘、耐候、抗电磁干扰，已成功应用于农业与工程机械的前桥、铰接式车架转向油缸、液压千斤顶及液压单元转向系统。

结构组成

法兰外壳：创新型连接器系统可在几秒钟的时间内安装完成，非常方便，无需任何焊接和压接，防尘和防水等级高达IP69K。

位置磁铁：法兰外壳带有内置电子装置和信号转换器。

压力管：位置磁铁作为唯一的活动部件，可装配至活塞底部。该磁铁为永久磁铁，可沿若压力管移动，不接触耐压外管且无磨损，可测量实际位置。

耐压外管放置在钻孔的活塞杆中，内含受保护的磁致伸缩感应元件。

产品特性

体积小巧，安装空间需求小

耐受最高350bar工作压力

不受老化、发泡油等介质影响

抗冲击、抗振动

兼容12/24V直流全电压范围

支持多种输出信号：模拟量：电压/电流脉冲宽度调制（PWM）总线协议：CANopen、SAE J1939

磁致伸缩原理

博尔森磁致伸缩位移传感器基于磁致伸缩技术，通过非接触式位置磁铁实现100%无磨损测量。绝对式测量原理无需参考点或重新校准即可可靠读数。
移动的位置磁铁触发机械应变脉冲，超声波脉冲的传播时间被精确测量，并转换为标准电子输出信号。

2. 博尔森MH系列模拟量磁致伸缩位移传感器

MH系列磁致伸缩位移传感器专为液压油缸设计，模拟量输出配置可适配移动机械电子控制系统，电压/电流模拟量输出型号适用于车载应用。

3. 安全与操作说明

传感器启动前，请仔细阅读本手册并遵守安全说明。本技术文档仅供专业人员或经过培训的维修技师进行传感器安装操作。

预期用途

适用于电池供电（12/24V直流）的移动机械/车辆

符合现行电气工程标准与技术要求

满足移动机械与车辆的电磁兼容（EMC）发射与抗干扰要求

用于移动液压领域的位置测量，作为配件连接至PLC、工控机、显示器等适配电子控制单元

安全须知

若传感器故障可能危及人身安全或设备损坏，需额外配备合理性检测、限位开关、急停系统、防护装置等安全措施

故障时立即关闭传感器，防止误操作

安装/使用中避免传感器机械损伤

禁止拆解传感器

确保接线极性、工作电压、控制脉冲参数正确

仅使用认证电源

严格遵守传感器电压、环境等极限参数

定期检测并记录传感器功能

启动设备前确认无安全风险

维修与保修

传感器维修仅可由博尔森或其授权机构执行

产品材质与工艺缺陷保修期限为收货后12个月

保修范围仅限故障部件维修或更换

因误用、过载、易损件导致的故障不在保修范围内

博尔森不承担任何间接损失，不额外承诺保修条款，经销商与员工无权变更保修条件

专业人员定义

熟悉自动化设备安全方案设计、具备电磁兼容专业能力、经过调试与维修培训、熟悉设备操作与产品手册要求的人员。

符号说明

⚠️：重要信息

⚠️：未采取防护措施可能导致人身伤亡或重大财产损失

4. 电气连接

MH系列磁致伸缩位移传感器配备M12连接器，接线前需确认引脚分配；可选单导线或PUR电缆出线，需使用适配对接连接器。

传感器安装于移动液压油缸时，确保线缆在油缸内布置正确，无挤压、无机械应力。

防护等级

恶劣环境下建议使用带一体式连接器与不锈钢锁紧螺母的PUR电缆；达到IP68/IP69K防护需使用对应认证对接插头。

4.1 接线图、引脚分配、导线颜色

MH型模拟量传感器

M12连接器（4芯×0.25mm²）

单导线（3芯×0.5mm²）

PUR电缆（3芯×0.5mm²）
引脚定义与单导线一致。

4.2 接线顺序

模拟量输出（电压/电流）正确接线

棕色（BN）：12/24V直流电源

白色（WH）：接地（0V）

绿色（GN）：信号输出

负载电阻要求

电压信号：负载电阻＞10kΩ（12/24V直流）

电流信号：负载电阻＜250Ω（12V直流）；＜500Ω（24V直流）

极性保护

电源正负极具备反接保护，信号端必须接入控制器输入。

机体接地

液压油缸需连接至机体接地，通常通过机械接触实现等电位；若单独接地，需通过接地带直接连接油缸。

线缆屏蔽

金属液压油缸可提供充足屏蔽，M12连接器无需额外屏蔽；使用屏蔽线缆时，需根据现场高压/高频干扰判断是否两端接地。

4.3 车载电子设备接线图

电源：电池供电（发电机充电）

配备负载突降保护，符合车载电磁兼容标准

金属连接器外壳与油缸接机体接地，激活传感器输入滤波

屏蔽线缆两端接机体接地，抗电磁干扰

控制器内需配备24V直流至机体接地的保护电路

5. 操作与功能

5.1 滤波电路（噪声抑制）

电阻热噪声、电源纹波、外部电磁场均会产生信号噪声，模拟量测量必须使用滤波电路。推荐使用截止频率约3kHz的滤波电路（降噪系数3.6），信号延迟在周期内，对动态性能影响极小。

传感器分辨率由控制器A/D转换器决定：

8位：256级

10位：1024级

12位：4096级

上电信号特性

传感器上电完成后进入工作状态；上电期间输出为“高电平”，显示满量程输出值。

浪涌电流与保险丝选型

选型需考虑最大负载电流、响应时间与上电浪涌电流峰值，参考最新产品规格书。

5.2 零点至满量程设定点公差

博尔森磁致伸缩位移传感器出厂校准设定点公差为±1mm，油缸安装需计入额外公差；通过示教可消除系统总公差。

400mm量程示例（磁铁型号401032）

电压信号（0.5–4.5V，量程4000mV）

设定点公差：±1mm=10mV

磁铁公差：±1mm（最大）

油缸公差：±1mm

总公差：3mm=30mV

零点：0.5V±30mV（0.47–0.53V）

满量程：4.5V±30mV（4.47–4.53V）

电流信号（4–20mA，量程16mA）

设定点公差：±1mm=0.04mA

总公差：3mm=0.12mA

零点：4mA±0.12mA（3.88–4.12mA）

满量程：20mA±0.12mA（19.88–20.12mA）

5.3 绝缘检测

越野机械绝缘检测会施加高压，测试前必须断开传感器所有线缆，否则高压会损坏传感器保护电路与内部元件。

5.4 焊接作业

油缸安装后，邻近部件焊接作业可能损坏传感器：接地钳靠近油缸时，焊接电流会通过油缸传导至传感器，烧毁感应管与内部电子元件。

焊接安全要求

焊接前切断所有传感器接线

禁止将接地点固定在活塞杆或油缸管上

传感器安装后，禁止在油缸本体焊接

传感器安装后，禁止在油缸附近焊接

6. 功能异常处理方法

6.1 典型安装故障/后果

6.2 传感器功能检测

模拟量传感器（电流/电压/PWM）检测步骤

检查接线与引脚分配

检查电源电压

断开传感器，外接电源（如车载电池）测试

使用博尔森专用测试单元

使用万用表按说明测量

4–20mA电流信号测量

万用表调至电流档

棕色接12/24V直流，白色接0V

万用表串联绿色信号线与白色地线

替代方法：串联100Ω电阻，万用表电压档并联测量

4mA时：0.4V

20mA时：2V

电压信号测量

万用表调至电压档，直接测量绿色信号线与白色地线间电压（0.25–4.75V、0.5–4.5V、0.5–9.5V）。

审核编辑 黄宇