【应用】TE工业传感器系列的典型工业应用—精准运动控制之位置检测

时间： 2021-08-05 来源：TE Connectivity

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运动控制不只是使机械运动保持匀速，同时也包括对运动部件的位置，力矩，速度，加速度等进行实时的控制管理，使各个部件之间的运动按照预期的运动轨迹和运动参数进行。运动控制是自动化的一个分支，它通常使用一些诸如液压泵，线性执行机或电机来控制机器。运动控制被广泛应用在包装、印刷、纺织和装配工业中。随着设备精密度的提高，运动控制对于精密性和实时性提出了更高要求，这就对控制器、传感器以及执行器带来了更高精度的挑战。

不同于传统的纯机械控制系统，如今运动控制系统几乎完全是通过计算机进行处理，传感和反馈为系统收集机械的重要运动数据，之后采用电动机来执行。此外，如果让机器互联互通，还可以实现工业物联网(IloT)体系下的更大规模的协同控制。

根据Markets and Markets的报告，全球运动控制市场规模预计将从2020年的149亿美元增长到2025年的165亿美元，复合年增长率为2.5%。主要驱动因素是行业对安全生产和提高效率的需求。同时，据InteractAnalysis分析指出，2019年，中国市场占全球运动控制收入的近四分之一。但在正常时期，中国占全球机械产量的42%以上。这意味着就中国的运动控制市场而言，随着工厂寻求现代化并采用更多自动化和灵活的设备，仍有进一步渗透的机会。因此, InteractAnalysis预测，随着世界努力从COVID-19中恢复，中国市场将成为运动控制增长最快的领域。

运动控制系统包含处理器、执行器和传感器，其中传感器相当于人类的感官系统，负责运动控制系统中的传感器主要是测量相关控制方面的系统信息。理想情况下，传感器直接放置在需要控制的机械元件上。同时，传感器的测量精度是重要的考虑因素，更高的精度结合更快的系统采样率，才能为系统提供更强的精准可控性。

位置检测应用

在精准运动控制中的线性位移测量领域，基于磁阻效应的位置传感器兼具精度高和成本低的特点。与光学编码器系统相比，非接触式测量在恶劣的应用环境中更具优势。基于磁栅尺的磁阻传感器系统可用于精度要求中等但机械公差较高的应用，可以完成一定量程的位移测量任务，包括微米级测量。将线性磁阻传感器感应元件嵌入到微型DFN封装中，支持水平或垂直安装，采用标准SMT贴片工艺，使其轻松运用于各种设计空间狭小的应用中。

在各种位置传感技术中，由于各向异性磁阻(AMR)的测量是非接触式的，其器件可在宽温度范围的恶劣环境中无磨损的工作。其也可以做到防化学物质腐蚀和防尘，同时也不影响测量精度。在线性位置测量应用中，磁场可以由—个磁栅尺或磁极轮提供，两者都由相同磁极距的周期性交替的磁极组成。传感器与特定磁极距或独特磁场分布的磁栅尺配合使用。

特殊的芯片设计将提供正余弦输出信号，这个信号将源于传感器相对磁极的位置变化。即使在一定场强的干扰磁场下，传感器输出亦不会受到影响。传感器芯片通常将解析多于一个磁极数的磁场强度变化，以实现高精度测量。

KMXP系列磁性线性传感器

TE的KMXP系列磁性线性传感器包含特殊形状的AMR传感器芯片，检测铁氧体材质磁栅尺的磁场分布，以实现高精度的非接触式线性位移测量。例如，显微镜×一y轴校准台、切木/石机等不同应用。这些应用对传感器/磁栅尺间的气隙及测量精度有不同的要求。KMXP5000、2000和1000拥有不同的传感器芯片布局，集成2对极感应单元，通过采用较小的磁极距来平均可能的输出比例误差。对于大多数应用而言，2mm磁极距KMXP是一个很好的折衷方案。

线性位移是沿单个轴在一个方向上的移动。位置或线性位移传感器的输出信号表示物体距参考点的距离，位移测量还可指示运动方向。

LVDT传感器

线性可变差动变压器(LVDT)是一种线性位移传感器。LVDT工作原理和变压器类似，LVDT由线圈组件和铁芯组成。线圈组件通常以固定形式安装，而铁心则固定在要测量其位置的物体上。线圈组件由缠绕在空心形式上的三个线圈组成。铁磁性材料的铁芯可以自由滑动通过模板的中心。内部线圈是初级线圈，由交流电源激励。

初级线圈产生的磁通量耦合到两个次级线圈，从而在每个线圈中感应出一个交流电压。

与其他类型的位移传感器相比，LVDT传感器的主要优点是坚固性高。因为在感测元件上没有物理接触，所以不会对感测元件造成磨损。同时，该设备依赖于磁通量的耦合，所以LVDT可以具有无限的分辨率。因此，可以通过合适的信号调节模块来检测最小的运动部分，并且传感器的分辨率仅由数据采集系统的分辨率确定。

TE的LVDT传感器可提供出色的分辨率和可重复性，从而实现精确的测量。LVDT具有各种封装选项，可在严苛环境和关键应用中提供长使用寿命。这些传感器采用无摩擦、非接触电感式磁耦合，可实现长使用寿命和几乎无限的分辨率。

TE的交流LVDT传感器不含任何电子电路，使其成为需要尺寸限制或严苛运行环境应用的理想选择。同时，直流LVDT集成信号调理电路，不需要任何校准或特殊的信号调理。可以使用单极或双极直流电压为模块供电，并且模块提供电压、电流或数字输出的选项。该LVDT传感器具有弹簧回弹式柱塞和轴承组件（测量探头），可实现轻松安装。分辨率支持+/-0.020”至+/-2.000”，提供交流、直流和数字输出版本。

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目录- 数字元件传感器和开发工具流量传感器力传感器湿度传感器液位传感器血氧传感器压电薄膜传感器位置传感器压力传感器速率和惯性传感器扫描阀及系统速度传感器温度传感器扭矩传感器超声波传感器振动传感器水位传感器

型号- 7504A,3255A,T500,1220,CD9515,DSD 25,68CM1,FS-90,1210,FS-91,4602,HTU3535PVBM,4604,7505A,AISI-304,1230,MS4525DO,DSD 17,MACRO CD375,TSYS02D,D5100,4610,MS8607,ACCUSTAR EA,EPRB,XP5,805,808,89BSD,D,E,F,T400,4630,SDT1,1240,P1200,606M1,PS2011AB,DSD 40,ELM-4000,3058A,MS5803-01BA,FMT,SIL-3,M7100,LS809-31,EGCS-D5,4332M3,TLH100,FTP520,MS54XX,EGCS-D0,ESP 64HD,XL403D,AST46HA,710,832,FN7110,834,EB,PS501,LDM-1000,U86B,DP86,52M30,PS2021AB,EV,M905,EX,720,RVIT-Z,603,LS509-51,ELM-5000,TS318-3B0814,FN4070,H005,H009,TLH,610,RCS01-10,31207B,FTP540,PML 1000,LDS309-11N,EPB-PW,735,EVS722-51,FN9630,MACRO HPGS 750,GC,FN9635,FLDT1,U7100,FTP530,85F,FN4080,AISI-400,834M1,HTU2X,ARD154,EPB,EGAXT,VS804-21,HC,65210E,EPL,7108A,86A,CLP,AST46SW,HR,MS52XX,AST4510,KMT32B,KPSI 730,750,KPSI 735,FTP560,633,634,7531A,XFTC300,Y12AD,FTP552,FTP553,FTP554,AST4401,AST4400,AST4520,KPSI 720,U5700,KPSI 600,FN4055,KPSI 601,MS5803-30BA,FTP551,31206B,FN9620,DPG,LL-01,FN7325,DPL,DPN,98RK-1,64B,40A,64C,40B,HTF3000LF,52F,3022,DSF EX-ATEX,KPSI 750,KMT37,FN3050,TPT,64X,KMT39,9916,53A,AST43LP,AST4500,KPSI 500,KPSI 501,KPSI 745,3028,GÏΜÁÐ,86BSD,8811-01,PM50,KMA36,TSYS01,LT,TSYS02,ATA-2001,KMT36H,P900,LBB,PM81,FN3030,DSD,3038,DSF,CM-01,DSH,8021-AP,8021-AR,DSL,PM83,ML,DT1,4020,TSD,6200,DSS,AST46PT,AST44LP,805M1,AST4600,DSY,TSD305,7500A,DC-SE,EGAXT3,MS5525ASO,4030,LDTC,XPM10,MS4515DO,330,MACRO HSTA/R,KPSI 710,MSP300,335,AST20HA,XS-C,XS-D,7501A,LL-10,HTU3535PVBM/WIRE,MACRO SSI/R,PT101,HTG351XCH,AST2000H2,342,KPSI 700,16HD,KPSI 705,LS304-31,LMM-H04,LMM-H03,FN3148,DSD 70,7502A,7514A,P700,4810A,CD1110,KPSI 330,8021-VP,8021-VR,KPSI 335,AST4000,EÏΜÁÐ,7135A,13,XFL212R,6000,17,LVM-110,KPSI 320,AST44XX,8711-01,121,FN3002,AST5100,LCS-03,FN3000,CS1120,R36,PCA 375,U5300,RT9,RT8,M3200,7100A,23,9400,TLH600,CPA150,27,HS1101LF,28,M210,AST20SW,KPSI 351,KPSI 353,HTU383X/WIRE,IT9000,130,KPSI 355,AST5300,AST4100,SG,CD1140,XPM4,SK,7101A,SM,FX19,MSP100,EPM-5000,SP,TPT300V,PM101,MSP340,SR,33,37,PT9000,AST45XX,KPSI 342,1201F,MT3A,ACH-01,SL-630,M5600,7102A,43,TS,EL20-S458,MS5805,XFU400,SP683,47,MS5803,MP 2000,P981,KPSI 30,HTM2500LF,CS1210,AST5400,MLP,FN1010,HTU2XF,HM1520LF,TS305-10C50,TRUBLUE 585,16MS,52,KPSI 27,MS32,KPSI 28,58,DÏΜÁÐ,MS1451,XPM6,AST46XX,ESP 32HD DTC,160,PT1,161,AST4200,PT5,DSH 16,DOG2,FX29,ESP 64HD DTC,7104A,TRUBLUE 575,FN2114,US300,9146-R,PTX,85BSD,7105A,MS5837,9216,KMA36A,AST20PT,AST4300,MS1471,9146-T,808M1,U5600,FN2570,CD1050,EPM-4001,XP,82,MS5525DSO,85,86,TRUBLUE 555,FS-01,89,MS5607,FS-02,8011,MS4515,FS-05,FS-06,ED32I,MACRO GHSE/R,MS5840,PS2031AB,G系列,8032-01,FN2420,R60D,3052A,154BSD,MS4525,MS5611,XFC200R,EPIH,ELAF,HTU383X,M12,3801A,1620,KMY,65210ES,KMZ,FN2317,M150,AST46DS,11206AC,PS831,8021-01,EGCS-D1S,KPSI 300DS,1630,820M1,XPC10,TSEV,53AF,140A,SL-900,MS5637,MS4426,CD1124T,MS4425,EVS312-11N,MT2,MT3,CS1060,CD1095,832M1,VCS-06,MTA,VCS-04,3700,M5200,FN7080,P105,P101,32HD,9022,E系列,FS19,HTU21DF,7131A,FC22,FC23,4630M12,9034,142A,9038,154N,4801A,9032,LIM-420,9033,5905,7132A,LTA,LTB,4630M14,5903,PT8000,P125,TS318-5C50,T600,8102A,LTR,HM1500LF,D系列,R30A,HTU21D,8011-01,PS801,KPSI 380,NDT-1,FS20,4835A,AST43XX,ACCUSTAR,U5200,1201,FCA7300,AD-101,PS811,VS309-51N,KMXP,11207AC

2019年6月 - TE CONNECTIVITY - 选型指南代理服务技术支持现货查询批量订货

【经验】如何标定三轴霍尔传感器MLX90365LGO检测线性位移

MLX90365是Melexis的第二代三轴霍尔传感器，可应用于绝对旋转角度检测和线性位移检测。可输出模拟量或PWM波两种方式的信号。通过汽车AEC-Q100的认证。具有过压和欠压等功能保护。有单DIE和双DIE两种封装。双DIE封装两个DIE是完全独立的电路设计。可以做到功能冗余。这篇文章主要为大家介绍如果应用在线性位移的场合，如何进行标定。

2019-10-24 - 设计经验代理服务技术支持现货查询批量订货

Sensor Solutions Company Overview

2022/6/6 - STANDEX-MEDER - 商品及供应商介绍代理服务技术支持现货查询批量订货

【经验】如何标定双封装的三轴霍尔传感器MLX90365

Melexis出的第二代三轴霍尔传感器MLX90365能够检测X、Y、Z三个方向的磁场，通过选择可以检测XY,XZ,YZ三个平面的磁场，被广泛应用于旋转位置或线性位移的检测。输出方式有PWM和模拟量两种，用户可以根据实际情况灵活配置。本文将讲解如何对MLX90365进行标定。

2019-09-10 - 设计经验代理服务技术支持现货查询批量订货

昆泰芯微电子

型号- KTH564A1,KTH1701FH,KTH5641A4,KTH1621TL,KTH1701FL,KTP18B20,KTH1621TH,KTH1711TH,KTH2502QC,KTH2502QB,KTH2502QA,KTM1902TD,KTH1631,KTM1902TB,KTM1902TC,KTM1932SD,KTH26XX,KTM1921TD,KTM1932SC,KTH5641A2,KTM1921TC,KTM1902TA,KTM1932SB,KTH5641A3,KTM1921TB,KTM1932SA,KTH1701FU,KTM1921TA,KTH5641A1,KTP35XX,KTH1601SL,KTH1601SH,KTM69XX,KTA2333,KTM1902,KTH1711SH,KTM19XX,KTM1901,KTM1901SD,KTH56XX,KTH1642,KTM1901SB,KTA2333-SP8,KTM1901SC,KTM1932TD,KTM1901SA,KTM1932TC,KTM1932TB,KTM1932TA,KTP1412,KTH1701TU,KTH1631FU,KTM1911,KTM1912,KTH46XX,KTM1912SD,KTM1901TC,KTM1912SB,KTM1901TD,KTM1912SC,KTH1611,KTM1901TA,KTM1931SD,KTM1901TB,KTM1931SC,KTM1912SA,KTH1201SL,KTM1931SB,KTM1931SA,KTH1621SL,KTH1701SU,KTH1621SH,KTM68XX,KTP112,KTP235,KTM1931TA,KTP117,KTP6280,KTH1701TH,KTM1922,KTH1701TL,KTM1921,KTH57XX,KTH1605PL,KTM1912TC,KTH1621,KTM1912TD,KTH1501,KTM1912TA,KTM1931TD,KTM1912TB,KTM1931TC,KTM1931TB,KTH1611SL,KTH1604TH,KTH5643A4,KTH5643A2,KTH5643A3,KTH1611SH,KTH5641,KTH5643,KTH5642,KTP6520,KTH1701SH,KTM1931,KTM29XX,KTH1701SL,KTM1932,KTH1604SU,KTM1911SC,KTM1911SD,KTM1911SA,KTH1604SL,KTH1711,KTH1204SH,KTM1911SB,KTH5643A1,KTH1611TL,KTH1611TH,KTP175,KTH1604,KTH1605,KTH1501SL,KTH1721TH,KTH9290,KTP6260,KTM13XX,KTH1201,KTM1911TD,KTM1922SD,KTM1922SC,KTH16XX,KTH1604TL,KTH1721,KTH1204,KTM1911TB,KTM1922SB,KTA2333-MP8,KTH1601,KTM1911TC,KTM1922SA,KTM1911TA,KTH1531FU,KTH1601TL,KTH1601TH,KTAX333,KTA821,KTM58XX,KTP6220,KTH1721SH,KTM2801,KTH1531,KTH1601SU,KTM1922TD,KTM1922TC,KTH2502,KTH5642A1,KTM1922TB,KTH5642A2,KTM1922TA,KTP6220W,KTH1604SH,KTA333-ST5,KTM1902SC,KTM1902SD,KTH78XX,KTM1902SA,KTM1921SD,KTM1902SB,KTM1921SC,KTH17XX,KTM1921SB,KTH1701,KTM1921SA

2023/7/7 - 昆泰芯微电子 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持现货查询批量订货

SENSORS FOR COLLABORATIVE ROBOTS (COBOTS)

型号- FX29,KMXP

04/2023 - TE CONNECTIVITY - 商品及供应商介绍代理服务技术支持现货查询批量订货

【经验】如何解析Triaxis三轴位置传感器MLX90365的PWM占空比信号？

Melexis的Triaxis三轴位置传感器MLX90365。该传感器可用于旋转位置和线性位移检测，并且具有模拟量和PWM两种输出模式，针对于模拟量输出，可以使用MCU的ADC功能进行采集，实现起来比较容易。对于PWM输出模式，该如何解析呢？

2019-05-30 - 设计经验代理服务技术支持现货查询批量订货

Silicon Labs（芯科科技）磁性传感器选型指南

目录- Magnetic Sensors Si720x Switch and Latch Devices Si7210 I2C Magnetic Sensors Si721x - Linear Output Magnetic Sensors Magnetic Sensors development tools

型号- SI7201-B-80-FV,SI7205-B-00-IVR,SI7210-B-04-IVR,SI7201-B-09-IB,SI7217-B-01-IVR,SI7211-B-00-IVR,SI7211-B-00-IB,SI7201-B-10-IV,SI7214-B-00-IVR,SI7201-B-04-IVR,SI7210-B-05-IVR,SI72XX,SI7201-B-86-IV,SI7213-B-00-IV,SI7201-B-05-IVR,SI7202-B-01-IBR,SI7210-B-03-IV,SI7215-B-00-IV,SI7201-B-06-IV,SI7203-B-00-FVR,SI7201-B-02-FV,SI7210-B-02-IV,SI7202-B-02-IVR,SI7204-B-00-FV,SI7204-B-00-FVR,SI7210-B-02-IVR,SI7202-B-00-FV,SI7211-B-00-IV,SI7217-B-01-IV,SI7201-B-06-IVR,SI7201-B-32-IV,SI7210,SI7201-B-07-IVR,SI7201-B-85-IV,SI7202-B-01-IVR,SI7213-B-00-IVR,SI7210-B-03-IVR,SI7201-B-11-IB,SI7206-B-00-IV,SI7201-B-82-FV,SI7201-B-05-IV,SI7201-B-22-IV,SI7201-B-04-IV,SI7210-B-01-IV,SI72XX-WD-KIT,SI7202-B-00-FVR,SI7202-B-02-IV,SI7201-B-02-FVR,SI7201-B-12-IV,SI7201-B-31-IV,SI7210-B-00-IVR,SI7214-B-00-IV,SI7216-B-00-IV,SI7201-B-01-FV,SI7201-B-84-IV,SI720X,SI7206-B-00-IVR,SI7210-B-05-IV,SI7210-B-01-IVR,SI7212-B-00-IVR,SI7201-B-01-FVR,SI7201-B-81-FV,SI7201-B-08-IV,SI7201-B-40-IV,SI7201-B-21-IV,SI7202-B-04-IBR,SI7201-B-03-IV,SI7215-B-00-IVR,SI7210-B-00-IV,SI7202-B-01-IV,SI7202-B-04-IB,SI7212-B-00-IV,SI7211-B-00-IBR,SI7203-B-00-FV,SI7201-B-00-FVR,SI7201-B-30-IV,SI7201-B-41-IV,SI7216-B-00-IVR,SI7202-B-01-IB,SI7201-B-87-IV,SI7201-B-00-FV,SI7201-B-83-IV,SI7205-B-00-IV,SI721X,SI7210-B-04-IV,SI7201-B-20-IV,SI7201-B-03-IVR,SI7201-B-07-IV

2019/8/16 - SILICON LABS - 选型指南代理服务技术支持现货查询批量订货

【技术】TE位移传感器LVDT、RVDT的原理分析及应用优势

TE位移传感器LVDT、RVDT具有零位稳定，精度高，抗冲击能力强，耐振极限高，动态性能好，可用于高速在线检测等应用优势。

2017-09-22 - 技术探讨代理服务技术支持现货查询批量订货

【产品】0.05％FS重复精度的小型拉绳位移传感器

TE公近推出一款超紧凑结构设计的小型拉绳位移传感器SM1，采用精密塑料混合10K欧姆电位器可以提供精确的分压器输出信号，与弹簧式测量电缆的行程成线性比例，输出线性位置最远到25 inches（635 mm），可用的行程范围为2.5，7.5，12.5，25 inches。

2018-02-09 - 新产品代理服务技术支持现货查询批量订货

【选型】KMY 21 M线性低磁传感器用于汽车制动踏板行程测量，利用AMR 效应可测量亚微米级的位移

给客户推荐TE Connectivity（以下简称“TE”）的KMY 21 M线性低磁传感器元件用于汽车制动踏板行程测量，该传感器的灵敏度高，几乎无迟滞，常应用在非接触式的位置传感器中，常用工作电压为5V，工作电流平均3mA.宽温度范围-40-150℃，可输出高可靠线性输出，内部自带磁铁，其内部为半桥结构，非常适合动态测量

2023-06-18 - 器件选型代理服务技术支持现货查询批量订货

TE Connectivity（泰科TE）传感器（位置传感器）解决方案

描述- TE是全球领先的工业级直线位移和角位移、倾角和液位传感器制造商。复杂的设计与生产工艺相结合，为应用于严苛环境的一系列传感器提供了可靠和高性价比的解决方案。产品广泛应用于汽车，发电站，水下作业，液压，医疗，HVAC/R，过程控制，工厂自动化，安全系统，军用/航空航天和核电站等行业。TE的位置传感器有模拟输出和数字输出可选。同时，我们可以根据OEM客户和最终用户的具体需求，定制各种型号的位置传感器。

型号- APS,IP66,HR,KMT36H,KMT32B,PS2031AB,750,PM81,SSI/R,KMXPKMA36,ACCUSTAR,PM83,HLR/HLIR,R60D,PS501,CD375,MS32,PT1,HSTA/R,M12,PS2021AB,PT5,R36,KMY,RVIT-Z,KMZ,M150,XS-CDC-SE,PS831,PT8000,EACCUSTAR,ED-22,ED-20,H005,IT9000,H009,PS2011AB,KMT37,R30A,SG,PTX,HPGS,SK1,SM,PS801,XS-D,SP,PM101,SR,SK6,PT101,PT9000,MT2,MT3,MEAS,GHSE/R,1200,MACRO,PS811,MTA,HC,ED-19,PM50,ED-18,DPL/DPNDOG2DPGD

2016年02月 - TE CONNECTIVITY - 应用及方案代理服务技术支持现货查询批量订货