本文围绕移动机械磁致伸缩位移传感器技术的趋势、多物理量测量、设备安全、接口需求、产品设计及未来形态等问题,由Temposonics移动液压应用工程师Thomas Schmale进行专业解读。

一、移动机传感器的接口与总线现状

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工业场景中各类总线系统已随工业4.0广泛普及,而移动机械领域,CANbus、ISObus仍是主流成熟方案。设备间通信目前集中在控制器层级,中期内这一格局不会改变。长期来看,传感技术会向更高性能、更快通信速度发展,自动驾驶、远程控制、设备与工艺联网等功能,将成为研发核心方向。

二、移动应用传感技术的核心趋势

整体上,移动设备的磁致伸缩位移传感器搭载量持续增长,在更多点位实现高精度测量,推动设备功能持续自动化。这一趋势带来的直接价值:

  • 安全控制体系进一步完善
  • 自动化提升操作人员使用舒适度
  • 减少设备磨损与能耗
  • 全面提升移动机械综合作业效率

三、严苛户外环境下的传感器设计建议

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户外应用的最大挑战是极端温度、粉尘、泥水等恶劣工况。Temposonics移动传感器采用磁致伸缩技术,核心优势:

  • 非接触测量,无机械磨损,理论上具备无限使用寿命
  • 恶劣工况下可靠性显著优于其他技术
  • 输出绝对位置信号,无需回零、无需重新校准
  • MH系列传感器抗冲击、抗振动、耐温、抗电磁干扰能力突出
  • 专为液压油缸内置安装设计,油缸壳体可提供最优防护,不占用额外安装空间

四、状态监测与预测性维护在移动机械中的应用

移动磁致伸缩位移传感器在状态监测、预测性维护中承担关键作用:

  • 可监测并避免过载与载荷峰值,延长机械、液压部件的维护周期
  • 可统计载荷循环频次,作为状态监测的核心依据,为预测性维护提供数据基础
  • 未来传感技术会进一步场景化、定制化,传感器间交互与通信持续优化,实现更精细的整机状态监测

五、保障测量与流程可靠性的关键功能

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以Temposonics MH系列磁致伸缩位移传感器为例,核心保障功能:

  • 具备自诊断能力,直接支撑应用功能安全
  • 可用于起重机、作业平台的力矩限制保护
  • 实时监测液压油缸位置,避免设备进入失稳、超公差危险位置,保障人员与设备安全

六、传感器集成化、小型化的合理性

小型化、高集成电子的发展方向具备明确价值,Temposonics亦是该领域头部供应商:

  • 更小体积、更低重量,测量性能不变甚至提升,助力整机效率优化
  • 为设备整体结构设计革新提供空间,降低能耗与磨损
  • 适配移动机械对安装空间、自重的严苛限制

七、21世纪中叶位置传感器的形态与功能展望

未来中端位移传感器将呈现以下特征:

  • 功能高度融合,单一传感器可实现多维度检测
  • 传感器间联网协同能力大幅增强
  • 用户界面更简洁直观,降低新手操作门槛
  • 搭载更全面的诊断功能,进一步提升设备运行可靠性与安全性
  • 移动传感技术仍有巨大挖掘空间,核心方向是让移动应用更简便、安全、高效