随着船舶自动化程度的日益提高，微机监控系统在船舶上得到日益广泛的运用。船舶微机自控系统的运用，要求广泛地运用各种传感器，并且要求传感器与计算机的连接方便，数据传输速度快、精度高。智能式磁致伸缩位移传感器，正是满足了上述要求的新型传感器。下面探讨一下智能式磁致伸缩位移传感器在船舶上的应用前景。

1、磁致伸缩原理

磁致伸缩原理是由科学家James Prescott Joule于1842年发现的。James Prescott Joule发现，当铁磁体受到外磁场作用而磁化时，其磁畴结构将发生变化，晶体的原子间距随之改变，致使铁磁体的体积、形状发生变化，特别是铁磁体物质在磁场方向上的长度发生变化。这种磁效应就称之为磁致伸缩原理。

2、磁致伸缩技术的应用

1940年，磁致伸缩技术首次成功地应用在潜艇声纳探测距离系统上。1960年美国人Jack Tellerman首次向美国政府申请了磁致伸缩位移传感器的专利权。目前，一部分飞机油箱的油位检测就是采用的磁致伸缩位移传感器。我司研制的智能式磁致伸缩位移传咸器，就是采用磁致伸缩原理进行高精度、可超长行程测量的新型位移传感器。其位移测量范围为0～3000mm ,是一种非接触式位移传感器，不存在磨擦和磨损。该传感器的“智能”主要体现在：由于传感器与单片机一体化设计，使其具有高精度、超低温漂、可随意互换、安装调试方便简单、调零调满只须轻按一下按钮，无需反复调试等特点；其内部线路采用了当今较先进的数字电路，485并行输出接口 ，操作简单，互换性好，有效传递距离达1km以上。该传感器能直接与计算机、中央控制系统交换数据。其综合指标目前较为领先，是其它任何位移传感器都无法相比的，在许多领域都可充分发挥其用途。

从国内外同类传感器的运用来看，我司研制的智能式磁致伸缩位移传感器，非常适合工业自动化、汽轮发电机行业、液压缸体、飞机油箱油位等需要精确测量物体位移，并须将测量数据输入中心控制计算机的场合。根据船舶自动控制技术运用的现状，以及智能式磁致伸缩位移传感器的技术特点，该传感器非常适用于船舶的各种液位测量，以及各种阀门的开启行程检测等。目前，船舶上常用的液位检测方法有浮力法、静压法、电极法、电阻法、电容法等。阀门的开启行程检测主要采用电阻式、差动式等传统位移传感器。但这些传感器均存在着测量精度低，稳定性、重复性等指标低，输出的电量是模拟量，输入计算机系统速度慢、难度大，数据传输衰减严重等缺陷。船舶上有许多地方需要运用液位传感器，例如普通船舶上的船用锅炉水位检测、燃油油位检测、舱底污水检测、以及特殊船舶如散装化学品运输船的液舱液位遥测与溢流控制、油船的油位检测与溢流控制等。船舶上阀门则更是不计其数。随着船舶自动化程度的提高，各种阀门的控制自动化要求也越来越高。与之相应，对检测设备精度的要求也越来越高。因此，智能式磁致伸缩位移传感器在船舶上的应用前景十分光明。

3、智能式磁致伸缩位移传感器的组成

智能式磁致伸缩位移传感器由外壳、不锈钢测杆、波导线(磁致伸缩线) 、可移动的磁铁环及计算机电子部件所组成，是磁致伸缩原理的一种应用。它的工作原理，就是利用两个不同磁场相交产生一个应变脉冲信号，然后计算这个信号被探测所需要的时间，从而换算出准确的位置。这两个磁场，一个来自于传感器外面的移动磁铁，另一个则由传感器内部脉冲发生器的电流脉冲，沿波导线传播，产生的磁场与活动磁环的固定磁场矢量相加，形成螺旋场，产生瞬时扭力，使波导线扭动而产生张力脉冲。由这个脉冲回应需要的时间周期乘以一个固定速度，便能准确地计算出外部移动磁铁的位移量。将外部移动磁铁作为该传感器的敏感元件，与实际检测体安装在一起，就是一个具有实用意义的位移传感器了。同时，由于该传感器的输出信号是一个绝对位置的输出量，而不是比例放大信号，所以不存在漂移。该传感器的电路由敏感元件头、接收电路、参数校正输入电路、计算机处理电路、显示电路、测量参数输出电路等组成。

由于采用光电耦合器及计算机芯片和 EIARS - 422/485国际串行数据传输标准电路设计代替了传统的模拟电路 ,并在传感器的结构和材质上作了一些改变 ,内置电子模块采取超小型电子元件贴面焊接 ,从而使新型磁致伸缩传感器工作更加稳定、可靠 ,传感器的数字传输距离大大加长 ,而且可以与 PLC、计算机等直接通讯 ,无须配备变送器、A/D转换器 ,从而使智能磁致伸缩位移传感器组成的测控系统更加方便、稳定 ,成本也大大降低。电子部件与测量头分离一定的距离 ,可适应更多的应用场合。