



MTS MK292-1001 是MTS系统公司(MTS Systems Corporation)传感器事业部旗下 Temposonics® 品牌的磁致伸缩直线位移传感器。该系列传感器采用非接触式磁致伸缩原理,通过测量由位置磁铁产生的应变脉冲波在波导丝中的传播时间,来高精度、高可靠性地检测直线运动的绝对位置。它特别适用于工业自动化、液压系统、注塑机械、试验设备等需要精确、耐用位置反馈的应用,将机械位移直接转换为标准的模拟量或数字量电信号。
在一条高度自动化的汽车车身焊接生产线中,六台大型焊接机器人精准地挥舞着焊枪。每个机器人关节的液压驱动缸内部,都集成了一根 MTS MK292-1001 传感器。机器人的控制器需要实时知道每个油缸活塞杆的精确伸出长度,以计算焊枪末端执行器的空间坐标。在每次焊接循环中,传感器内部的电路发射一个电询问脉冲,该脉冲与活塞杆上永磁铁产生的磁场相互作用,沿波导丝产生一个应变脉冲。传感器通过测量脉冲的返回时间,以微米级的分辨率计算出磁铁的绝对位置,并以0-10V模拟量信号实时反馈给机器人控制器。这种毫秒级的高精度反馈,确保了每一次焊点都落在程序设定的毫米级公差范围内,是保障白车身焊接强度与一致性的幕后功臣。
| 主要参数 | 数值/说明 | |
|---|---|---|
| 产品型号 | MK292-1001 | |
| 制造商 | MTS Systems (Temposonics) | |
| 产品类别 | 磁致伸缩直线位移/位置传感器 | |
| 测量原理 | 磁致伸缩(非接触,绝对位置测量) | |
| 测量行程 | 具体行程由“-1001”等后缀定义(例如:100mm, 150mm等,需查具体型号表) | 覆盖多种应用需求 |
| 输出信号 | 可选模拟量输出(如±10V DC, 4-20mA)或数字量输出(如SSI, Start/Stop, PWM) | 灵活适配各类控制器 |
| 线性精度 | 高精度(典型值:满量程的 ±0.02% 或更高) | 确保测量结果真实可靠 |
| 重复精度 | 极高(典型值:< 满量程的 ±0.001%) | 保障动作的一致性与可重复性 |
| 分辨率 | 理论上无限(实际取决于电子单元,可达微米级) | 满足最精密的控制需求 |
| 响应时间 | 极快(典型值:< 1 ms) | 实时跟踪高速运动 |
| 电气连接 | 高可靠性工业连接器(如M12, M23)或电缆直接引出 | |
| 防护等级 | 通常高达 IP67 | 防尘防水,耐受油污和冲洗环境 |
| 耐压等级 | 传感器杆体可承受高压(如用于液压缸内时,可达350 Bar或更高) | |
| 工作温度 | 宽温范围(如 -40°C 至 +85°C) | 适应极端工业环境 |
| 安装方式 | 多种形式:外置滑块式、液压缸内置式(需配合特定缸体设计) |
MK292-1001 的核心在于其基于物理原理的固有高精度与无磨损特性,其技术优势体现在:
创新点1:基于声速的绝对位置测量原理。 传感器利用磁致伸缩效应和应变脉冲在波导丝中恒定的传播速度(声速)进行时间测量。由于声速受温度影响小且稳定,因此其位置测量是绝对、非累加的,无需参考点,上电即知位置,也无传统编码器因计数错误而产生的累积误差。这种原理天生具备高分辨率、高重复精度和长期稳定性。
创新点2:全密封无接触的坚固结构。 传感器的核心测量组件(波导丝、电子仓)被密封在坚固的不锈钢或铝合金外壳内,与外部环境完全隔离。位置磁铁在传感器外部滑动,两者无任何机械接触,彻底消除了因摩擦、磨损导致的寿命问题。这种设计使其能够承受强烈的冲击、振动以及油、水、灰尘等污染,特别适合恶劣的工厂环境,平均无故障时间(MTBF)极长。
创新点3:卓越的抗干扰能力与系统集成便利性。 传感器内部采用差分信号处理和先进的滤波技术,对工业环境中常见的电磁干扰(EMI)具有极强的免疫力,确保信号输出稳定、干净。其提供的标准工业信号输出和连接方式,可以轻松地与主流品牌的PLC(如西门子、罗克韦尔)、运动控制器及DCS系统直接连接,极大简化了系统集成和调试工作。
行业案例:大型伺服压力机闭环位置控制
国内某高端汽车零部件冲压厂,引进了一条全伺服重型压力机生产线。为了实现对滑块行程和位置的纳米级精确控制,以生产出尺寸公差极小的复杂结构件,每台压力机的滑块位置反馈系统采用了 MTS MK292-1001 传感器。
应用流程与价值: 传感器直接安装在滑块驱动机构上,实时测量滑块的绝对下止点(BDC)位置。其反馈信号构成位置闭环,与伺服电机的扭矩控制共同作用,实现了对滑块运动曲线(速度、位置)的任意可编程精确控制。生产工程师指出:“ MK292-1001 的微米级重复精度和毫秒级响应,是我们实现‘精准压印’和‘柔性生产’的关键。它使我们能够针对不同模具和材料微调保压位置与时间,将零件回弹控制到最低,尺寸一致性提升了30%以上。其坚固性也让我们在每年数百万次的冲击循环中,从未因位置传感器故障导致过停机。”


围绕 MK292-1001 构建高精度位置测量与控制系统,通常涉及以下配套:
MTS Temposonics® R系列 (微型传感器):用于空间受限的紧凑型应用,与 MK292 系列形成互补。
MTS EP系列 (工程型传感器):提供更高性能(如更高精度、更高速接口)和更丰富的配置选项。
位置磁铁(靶标):根据安装方式(外置或内置)和材质要求选择合适的磁铁。
安装支架与配件:确保传感器与磁铁正确、牢固地安装,对齐精度对测量至关重要。
信号调理模块/放大器:当需要将信号转换为特定类型或进行隔离时使用。
伺服驱动器与控制器(如 Bosch Rexroth IndraDrive, Beckhoff AX5000):接收传感器信号,构成高动态性能的闭环位置控制。
可编程逻辑控制器(PLC) 或 PAC:用于处理位置数据,执行复杂的顺序和逻辑控制。
MTS Sensor Verification Tool (SVT) 传感器验证工具:便携式设备,用于快速诊断传感器状态和性能,简化维护。
MK292-1001 的安装需严格遵循手册。对于外置式,需确保传感器杆体与运动轴线平行,磁铁滑动无阻碍且间隙符合要求。对于液压缸内置式,通常由油缸制造商完成集成。电气连接需使用屏蔽电缆并正确接地,以优化信号质量。
日常维护极其简单,主要工作是保持传感器外壳和磁铁清洁,检查连接器是否紧固。由于其非接触和无磨损的设计,基本可视为免维护设备。
扫一扫咨询微信客服