请教MTS的工作原理？该传感器的输出有4-20毫安、0-10V，SSI等多种方式，哪种好？

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请教MTS的工作原理？该传感器的输出有4-20毫安、0-10V，SSI等多种方式，哪种好？尤其是SSI的工作原理是怎样的？为什么他能输出高精度值？

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邪王有关专家能够回答，大家受益了

PEN

SSI是最好的。 SSI可提供1微米的分辨率。
启动停止和PWM是次佳选择。 分辨率约为12微米。
0-10v或4-20ma非常糟糕。 使用0-10v或4-20ma没有区别。 我在上一个主题中已经解释过为什么0-10v或4-20ma不好。

我总是推荐SSI。 无论是二进制代码还是格雷代码都没有区别。 没有优势。

SSI的问题是PLC通常没有SSI输入卡。 如果没有120-240MHz范围内的非常快速的计数器，则启动停止和PWM很难实现。

我/我们是20世纪90年代末期SSI的早期采用者。 一家名为Stegmann的德国公司发明了SSI。 当SSI向我解释时，我可以看到它是未来的技术。

back2049

PEN 发表于 2018-8-23 11:11
SSI是最好的。 SSI可提供1微米的分辨率。
启动停止和PWM是次佳选择。 分辨率约为12微米。
0-10v或4-20ma ...

我也总是推荐SSI客户总是认为SSI的价格比模拟量贵

PEN

最便宜的版本应该是开始停止。所有其他版本需要额外的电路。
基本操作是以接近光速的速度向杆发送脉冲。当发送脉冲时，计数器需要以非常高的频率开始计数。当脉冲到达磁铁时，它会导致波导向后传播。这是通过高速计数器测量的扭转回到变送器的时间。

启动停止的另一个优点是运动控制器控制脉冲沿杆向下发送的时间。这非常重要，因为如果运动控制器控制何时捕获数据，则可以测量数据与速度和加速度之间的时间。

0-10伏和4 = 20ma MTD棒在收到最后一个脉冲后不久发送起始脉冲。脉冲不是定期发送的。这意味着无法计算速度。当发送脉冲时，斜坡电路以恒定速率增加电容器上的电压。返回脉冲到达的时间越长，控制器充电的电压就越大。当返回脉冲到达时，控制器不再充电。这是测量的电压。

早在20世纪80年代，我们制造了可以模拟MTS传感器和气缸进行调试的电路。现在我们使用软件模拟器

The cheapest version should be start stop.  All other versions require extra circuitry.
The basic operation is sending a pulse down the rod at the speed near the speed of light.  A counter needs to start counting at very high frequencies when the pulse is sent.   When the pulse reaches the magnet it causes a twist in the wave guide that travels back.  It is the time it takes the twist to travel back to the transmitter that is measured with a high speed counter.

The next advantage of the start stop is that the motion controller controls when the pulse is sent down the rod.  This is very important because if the motion controller controls when the data is captured it can measure the time between the data and the speed and acceleration.

0-10 volt and 4=20ma MTD rods sent the start pulse soon after the last pulse is recieved.  The pulses are not sent at regular intervals.  This means it is impossible to computer the velocity.   When the pulse is sent, a ramp circuits increases the voltage on a capacitor at constant rate.  The longer it takes the return pulse to arrive, the more the voltage on the capictor charge.  When the return pulse arrives, the capictor is no longer charged.  This is the voltage that is measured.

Back in the 1980s we made circuits that would simulate a MTS sensor and cylinder for debugging.   Now we use software simulators.
。

Use

非常好的回答，谢谢，
PEN先生能谈谈MTS测行程的工作原理吗？我自己也有一个猜测，不知是否正确或相同？
干脆我先谈谈我的猜测和理解：MTS传感器一定有一个高速脉冲发生器和时间门，当控制电路向波导管发送一个电流信号（光速）后（同时打开高速脉冲计数），电流穿过活塞上的磁环产生一个扭矩作用到波导管上，这个机械扭矩以声波（或其它）速度返回到发送点，关闭计数们，读取脉冲数量，转换为时间，再*速度=距离的绝度值。往复循环，即测出了油缸活塞的位置变化。而时间门的最少计数即为死区，如MTS标明50毫米内为死区。而时间门之间的采样时间应该是分辨率，即传感器自己采样中间的变化是测不到的，所以，速度越高分辨率应该越低。当需要将测得的信号向外输出时，将测得的绝对值转化为4-20MA或0-10V，当然也可以二进制转化为数字量输出了。我的这个理解正确吗？请高手纠正，
谢谢
另外格雷码是什么意思？请高手解答。谢谢

PEN

YSX在解释方面做得非常好。

脉冲以接近光速的速度沿波导向下传播。当脉冲撞击活塞末端的磁场时，波导会扭曲。扭曲行程约为2800米/秒。 2.8米/毫秒或2.8毫米/微秒。必须使用高速计数器。如果高速计数器的计数为280 MHz，则分辨率为10微米。今天可以计入2.8 GHz以达到1微米的分辨率，但这不是它的完成方式。

Delta已经找到了如何计算这些高频率，但在运动控制器中进行此操作存在问题。当脉冲穿过导线时，脉冲会变圆，从而使结果产生噪声。最好在MTS或巴鲁夫传感器头的发射器中进行计数，其中脉冲不是圆形的。

运动控制的另一个关键问题是脉冲以确定的间隔向下发送到杆上。这样，运动控制器可以使用最后两个位置并将差值除以扫描时间来计算速度。当使用启动停止方法获取位置时，很容易控制何时发送脉冲。

早期的SSI棒存在问题。我与Tempsonic争论不休。 Temposonic声称他们有5或10微米的分辨率。我说除非运动控制器控制何时发送脉冲，否则分辨率是无用的。 Temposonic不得不倾听，因为Delta Computer Systems在北美生产了许多液压伺服控制器。最后问题得以解决。巴鲁夫紧随其后。


我不喜欢模拟MDT（磁致伸缩位移传感器），因为运动控制器不知道脉冲何时被发送。模拟幻灯片是可以的，因为它们只是分压器。


格雷码是一个代码，其中只有一位可以从数字变为数字。


二进制

0 - 000
1 - 001
2 - 010两位改变
3 - 011
4 - 100三位改变
5- 101
6 - 110两位改变
7 - 111
0 -000三位改变

灰色

0 - 000
1 - 001
2- 011
3 - 010
4- 110
5 -111
6-101
7-100
0 - 000

YSX has done a pretty good job of explaining.

The pulse travels down the wave guide at near the speed of light.  When the pulse hits the magnetic field on the end of the piston the wave guide, the wave guide twists.  The twist travels at about 2800 m/s.  2.8 m/ms or 2.8 mm/microsecond.  A high speed counter must be used.  If the high speed counter counts at 280 MHz the resolution will be 10 microns.   Today it is possible to count at 2.8 GHz to achieve 1 micron resolution but that isn't the way its done.

Delta has figured out how to count at these high frequencies but there is a problem with doing it in the motion controller.   The pulses get rounded off as they travel through the wire making the results noisy.   It is best that counting be done in the transmitter of the MTS or Balluff sensor head where the pulses not rounded.

Another critical issue for motion control is that the pulses are sent down the rod at deterministic intervals.  This way the motion controller can use the last two positions and divide the difference by the scan time to calculate the speed.  It is easy to control when the pulses are sent when using the start stop method of getting positions.

Early SSI rods had problems.  I got into arguments with Tempsonic.  Temposonic  claimed they had 5 or 10 micron resolution.  I said the resolution was useless unless the motion controller controls when the pulse is sent.   Temposonic had to listen because Delta Computer Systems made so many of the hydraulic servo controllers in North America.  Finally the problem was worked out.  Balluff followed.

I do not like analog MDT ( Magnetostrictive displacement transducers ) because the motion controller does not know when the pulses are being sent.   Analog slides are OK because they are just voltage dividers.

Gray code is a code where only one bit can change from number to number