活塞位置检测方法及应用分析

在无人操作的场合，为了精准地控制活塞运动，需要知道活塞的实际位置。为此不断有新的研发成果推出。

1）把一个活动磁环固定在活塞上，利用插入活塞杆中的波导管的磁致伸缩特性，探测出活动磁环，也即活塞的位置（见图4-24）。分辨率可达0.1mm。

2）在活塞杆上制作出宽窄不同的光学条纹（见图4-25）。利用安装在端盖上的两个光学传感器同时检测条纹，从而计算出活塞的位置，分辨率0.1mm。

3）反射型（见图4-26）的发射器根据控制器的指令发出脉冲信号，活塞反射信号，接收器把接收到的信号输入控制器，控制器根据信号发出与接收到的时间差，计算出活塞位置。分辨率可达0.1mm，典型重复精度0.25mm。

综上所述，考察液压缸的性能指标，最基本的是行程，其次是耐压。第三是摩擦力。因为，摩擦力过大，不仅能效低，甚至会导致爬行，无法准确控制，难以到达需要的位置。第四是工作持久性。当然，不同的应用对此的要求可能差别极大。而活塞位置的检测，对人工操作位置精度要求不高的设备，如挖掘机、装载机等，不是一定需要的。

可以实现旋转运动的马达也属于液压执行器，因其结构与泵相似，故放在第6章介绍。

图4-24 活塞位置传感器（MTS）(www.xing528.com)

1—信号接头 2—缸体 3—活动磁环 4—活塞 5—活塞杆 6—波导管及保护套

图4-25 活塞位置光学条纹检测（派克，2015年）

1—条纹 2—光学传感器

图4-26 活塞位置检测（利勃海尔，2017年）

1—信号发射器 2—信号接收器 3—活塞