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气动技术具有成本低、无污染、可靠和结构简单等特点,所以近年来发展迅猛,越来越多的应用于工业生产中。而作为使用最多的气动执行元件,做直线运动的气缸广泛应用于各种场合。因此,对直线气缸的行程检测显得极其重要。而行程开关又是检测气缸行程的一种常用的方法。本文针对上述的气缸行程检测问题,选择日本知名气动企业SMC公司的MDBB32-250气缸(内置磁环)为研究对象,从气缸磁场分析和气缸的无触点行程开关入手,致力于对气缸的行程检测控制研究。主要内容为:1.了解内置磁环气缸的内部结构和无触点行程开关的工作原理,确定从磁场分析和行程开关两方面入手进行研究。2.利用CTS27高斯计对MDBB32-250气缸的表面磁场进行测量。测量中利用PLC控制的数控十字滑台实现对高斯计的精确定位。之后利用ANSYS软件对气缸磁场进行仿真分析。比较测量和仿真结果,验证了双方的准确性。最后通过修改气缸的仿真参数进行大量的仿真,分析影响磁场分布的因素,为任意气缸的磁场分布分析提供依据。3.利用螺线管提供的匀强磁场对SMC提供的MR元素进行电磁特性检测,并结合磁场测量的结果估算行程开关的动作范围。之后以MR元素为敏感元件,设计无触点行程开关的硬件电路。4.搭建气动试验平台,对设计的行程开关进行动作范围的测量。并通过改变安装距离和气缸运行速度,分析影响行程开关动作范围的主要因素。将测得的动作范围值和理论值相比较,分析行程开关的实用性。