位移傳感器的概述
以下講述的位移傳感器包括直線位移傳感器、拉繩位移傳感器、磁致伸縮位移傳感器、光柵位移傳感器(光柵尺)、差動變壓器式位移傳感器(差動位移傳感器/lvdt位移傳感器)
1、直線位移傳感器
a、位移傳感器的原理:簡單點(diǎn)就是用傳感器和你移動的物體做個(gè)同步連接,實(shí)時(shí)反饋信號給你的控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)可以利用這個(gè)信號來控制你的動力的運(yùn)動軌跡或行程。一般常用信號有:模擬、脈沖和數(shù)字。模擬量信號位移傳感器
作用就是將直線位移量轉(zhuǎn)化成可用電信號的元件。
b、電阻式直線位移傳感器原理:電子尺實(shí)際上就是一個(gè)滑動變阻器,是作為分壓器使用,以相對電壓來顯示所測量位置的實(shí)際位置。俗稱:導(dǎo)電塑料電位器、直線線位移傳感器、數(shù)字行程開關(guān)、電阻尺
其主要應(yīng)用范圍:注塑機(jī)械、液壓機(jī)械、盾構(gòu)機(jī)、吹瓶機(jī),制鞋機(jī)、塑料機(jī)械、木工機(jī)械,印刷機(jī)械,玻璃機(jī)械、醫(yī)療機(jī)械、煤礦機(jī)械(洗,煤機(jī)),送料機(jī),油缸、氣缸、液壓缸行程的控制、包裝機(jī)械,飛機(jī)操舵,船舶操舵、橡膠機(jī),.eva注射機(jī)、陶瓷機(jī),磚機(jī)
主要參數(shù):
耐磨壽命:>100*106次 >25*106m 無噪音輸出工程導(dǎo)軌。
線性精度誤差: ≤0.05%.重復(fù)精度誤差: ≤0.01mm。
*大移動速度: 10m/s 沖擊系數(shù)iec68-2-29:1968 50g 振動系數(shù)iec68-2-6:1982 20g。
*大容許電壓: dc36v/5kω~20kω dc24v/2kω~4kω dc12v/1kω。
溫漂系數(shù): <1.5ppm/℃.解析度: 無斷解析。
測量范圍:5mm-2500mm
輸出信號:電壓、電流信號
1μ m(微米)=0.001mm 1 絲 = 0.01 毫米 = 10 微米
2. 拉繩位移傳感器
a原理:斯銘威拉繩位移傳感器/拉線位移傳感器是由光電采集部分(增量編碼器、優(yōu)良值編碼器、角位移傳感器、精密電阻等)和一組機(jī)械外殼裝置組成.拉繩位移傳感器/編碼器是在直線位移傳感器基礎(chǔ)上進(jìn)行外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改進(jìn),充分結(jié)合了角度傳感器和直線位移傳感器的優(yōu)點(diǎn)。拉繩位移傳感器可稱呼拉繩傳感器、拉線傳感器、拉繩尺。拉線位移傳感器。
b.優(yōu)點(diǎn):安裝空間尺寸小,測量行程大,精度高,固定方式方便,輸出方式多樣化。從100mm---350000mm不等。 具有模擬電流4~20毫安,模擬電壓0 ~5伏或0~10伏和增量方波脈沖a、b、z相輸出,rs485數(shù)字輸出
b拉繩位移傳感器的使用:a、拉繩尺應(yīng)該隨時(shí)處于拉繩的張緊狀態(tài),切勿將拉繩拉出,再撒手放開,否則,速度非??欤瑫梻?,同時(shí)導(dǎo)致產(chǎn)品失效。b、不能過分用力拉,拉繩只起到驅(qū)動測量元件的作用,千萬不能作為承重輪,有些客戶問,能否承載得起幾十公斤力,拉繩可以,但內(nèi)部的測量元件不能承受如此大的機(jī)械力。
c.拉繩位移傳感器應(yīng)用范圍 :
倉儲位置定位,水庫大壩保護(hù),閘門開度控制,壓力機(jī)械,造紙機(jī)械,紡織機(jī)械,金屬板材機(jī)械,包裝機(jī)械,印刷機(jī)械,水平控制儀,建筑機(jī)械,工業(yè)機(jī)器人,射出機(jī),木工機(jī)械,電梯,空氣壓縮機(jī)/油壓機(jī),高度機(jī),x-y軸及其它長度位移,液位等相關(guān)尺寸量測和位置控制。
3. 磁致伸縮位移、液位傳感器
a原理:在鐵磁質(zhì)中磁化方向的改變會導(dǎo)致介質(zhì)晶格間距的變化,因而使得鐵磁質(zhì)的長度和體積發(fā)生變化,即:磁致伸縮現(xiàn)象,也稱為威德曼效應(yīng),其逆效應(yīng)為維拉里效應(yīng)。但并非所有鐵磁物質(zhì)都具有應(yīng)用價(jià)值,只有一些具有很高磁致伸縮性能的新材料才具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
磁致伸縮位移傳感器的原理:利用兩個(gè)不同磁場相交時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)變脈沖信號被檢測到的時(shí)間來計(jì)算出磁場相交點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。一個(gè)磁場來自傳感器電子倉的電子部件所產(chǎn)生的脈沖激勵(lì),該激勵(lì)脈沖產(chǎn)生的磁場沿著傳感器測桿內(nèi)用高磁致伸縮材料制成的波導(dǎo)絲以光速自電子倉端向尾端前進(jìn),當(dāng)與活動的長久磁場(該永磁鐵一般安裝在需要檢測位置的動板上)相交時(shí),由于磁致伸縮現(xiàn)象,波導(dǎo)絲在相交點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)機(jī)械應(yīng)變脈沖,并以聲速從此點(diǎn)經(jīng)波導(dǎo)絲向電子倉端回傳,該應(yīng)變脈沖被電子倉中的檢測電路探測到。因此,從發(fā)射一個(gè)主動脈沖波到接收到一個(gè)應(yīng)變脈沖波,這之間的時(shí)間就是聲速在波導(dǎo)絲中傳遞的時(shí)間(此處已忽略了主動波運(yùn)行的時(shí)間,實(shí)際影響只有0.0001%),已知聲速(固定量為3000m/s)和傳遞時(shí)間,這一距離就當(dāng)然確定了。當(dāng)永磁鐵運(yùn)動至新的位置時(shí),重新確定上述測量。因此,磁致伸縮位移傳感器具有高精度、高響應(yīng)、低遲滯、高可靠性、非接觸、壽命長、穩(wěn)定性高、安裝方便等優(yōu)點(diǎn),無須重新標(biāo)定,無須定期維護(hù),因而被**測量領(lǐng)域廣泛采用。磁致伸縮位移、液位傳感器,也叫磁致伸縮傳感器或非接觸位移傳感器
smw-ct系列磁致伸縮位移、液位傳感器性能指標(biāo)
1. 非線性誤差(±%fs):0.05%
2. 重復(fù)性誤差: 優(yōu)于0.01%fs
3. 分辨率: 優(yōu)于0.01%fs
4. 遲滯: 優(yōu)于0.01%fs
5. 溫度影響:+0.007% fs /℃
6. 零點(diǎn)調(diào)整范圍: 20%fs
7. 滿量程調(diào)整范圍: ±10%fs
8. 頻率響應(yīng)時(shí)間:0.2~5ms結(jié)構(gòu)特性
1. 測桿材料: 0cr18ni9(304)
316l不銹鋼(特殊定制)
304外包聚四氟乙烯防腐套管(防腐型)
2. 電子倉外殼材料: 1cr18ni9(304)
1cr18ni9ti外罩尼龍保護(hù)罩(防腐型)
3. 連接形式: 螺紋連接: m18×1.5;m20×1.5;3/4-16unf(英制)
法蘭連接:
法蘭材料:1cr18ni9ti;聚四氟乙烯(防腐型)
4. 引線方式:pvc屏蔽電纜線(默認(rèn)長度:2.8m,也可根據(jù)用戶要求提供)
航空插頭(不適用于隔爆型產(chǎn)品)
接線端子
5. 防爆標(biāo)志:隔爆型:exdⅱbt5
6.外殼防護(hù)等級:ip65
輸出方式:電壓、電流、數(shù)字rs485 格雷碼ssi
b、應(yīng)該范圍:伺服液壓缸活塞位置預(yù)置和反饋;伺服氣缸活塞位置預(yù)置和反饋;研磨機(jī)械位置預(yù)置和反饋;
鑄造鍛壓機(jī)床位置預(yù)置和反饋; 其它機(jī)械如龍門機(jī)床位置預(yù)置和反饋;掘進(jìn)機(jī)、盾構(gòu)機(jī)、煤礦機(jī)械油缸位置預(yù)置和反饋;工程提升機(jī)械油缸位置預(yù)置和反饋;軋鋼機(jī)等鋼廠機(jī)械油缸位置預(yù)置和反饋;吹瓶機(jī)油缸位置預(yù)置和反饋;注塑機(jī)械油缸位置預(yù)置和反饋;鐵路、橋梁的調(diào)節(jié);水位的檢測、水閘的控制;
木材機(jī)械位置預(yù)置和反饋;油罐液位的預(yù)置和反饋;化工容器液位的預(yù)置和反饋;飲用水和污水處理系統(tǒng)大地測量系統(tǒng); 油罐液位的測量; 閥門開度的預(yù)置和反饋;測量機(jī)械的位移;制磚機(jī)械油缸位置預(yù)置和反饋;
4光柵位移傳感器:
a原理:滾動式光柵線位移傳感器由鋁型材、光柵尺、安裝端蓋、讀數(shù)頭和信號電纜(帶插頭)等部分組成。光柵尺(標(biāo)尺)固定在鋁型材殼體中,安裝端蓋分別固定在殼體的兩端,組成以光柵為基準(zhǔn)的測量體。讀數(shù)頭由四裂相指示光柵、光源板、接收板、整形(匹配)板和電纜組成。指示光柵座的側(cè)面裝有三只滾珠軸承,指示光柵和光柵的間隙由其定位保證。指示光柵座的上部裝有二只滾軸承。當(dāng)讀數(shù)頭和光柵作相對運(yùn)動時(shí),指示光柵座始終貼在光柵的刻劃面和頂部,裝在指示光柵兩側(cè)的光源和接收板,分別作為光源和光閘莫爾條紋的接收。該光電信號經(jīng)數(shù)顯箱處理為位移數(shù)字。這樣就完成了光柵對線位移的測量。為便于數(shù)顯表(箱)的處理,在傳感器中,還把莫爾條紋的光電信號經(jīng)整形(匹配)處理后再由信號電纜輸入。
簡而言之,滾動式光柵線位移式傳感器是由裝有光柵尺的殼體和帶有信號電纜的讀數(shù)頭二部分組成。通常叫光柵線位移傳感器或光柵尺,或電子尺,光柵電子尺。光柵尺
b光柵位移傳感器技術(shù)參數(shù)
分辨率:0.005mm 0.001mm
工作電流:max.40ma
工作電壓:(dc)5v±5%
輸出電纜:max.50m
安裝間隙:max.2mm
防護(hù)等級:ip67
*大移動速度:2m/s
輸出信號形式:ttl rs422(5v)/push-pull
貯存、運(yùn)輸溫度:-20~70℃
工作溫度:0-45℃
c光柵位移傳感器主要應(yīng)用:
1、各類測量機(jī)構(gòu)、儀器的位移測量:彈簧試驗(yàn)機(jī)、三坐標(biāo)機(jī)、投影儀
2、各類機(jī)床的數(shù)顯系統(tǒng):車床、銑床、磨床、鏜床、電火花、精密儀器等
3、各類數(shù)控機(jī)床的配套使用:數(shù)控銑、加工中心、數(shù)控磨等
4、配接plc,用于各類自動化機(jī)構(gòu)的位移測量.
產(chǎn)品特點(diǎn):
1、*先進(jìn)的光學(xué)測量系統(tǒng),采用可靠耐用的高精度五軸承系統(tǒng)設(shè)計(jì), 保證光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)定性,優(yōu)異的重復(fù)定位性和高等級測量精度。
2、傳感器采用密封式結(jié)構(gòu),性能可靠,安裝方便。
3、采用特殊的耐油、耐蝕、高彈性及抗老化塑膠防水,防塵優(yōu)異,使用壽命長。
4、具體高水平的抗力,穩(wěn)定可靠。
5、光源采用進(jìn)口紅外發(fā)光二極管,體積小壽命長。
6、信號線采用多層隔離線網(wǎng)及金屬軟管保護(hù),防水及抗干擾性能優(yōu)良
7、采用先進(jìn)的光柵制作技術(shù),能制作各規(guī)格的高精度光柵玻璃尺。
5差動變壓器式位移傳感器/差動位移傳感器/lvdt位移傳感器
原理:差動變壓器是把直線位移轉(zhuǎn)換為模擬電壓的傳感器。因其構(gòu)造為整體結(jié)構(gòu),故耐久性和耐環(huán)境性都很優(yōu)良,使用溫度范圍為 -20 ℃~120℃。差動變壓器由一次線圈、二次線圈及可動鐵芯構(gòu)成,在一次線圈中加上一定電壓、頻率的正弦波勵(lì)磁.通過可動鐵芯使二次線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓,其輸出特性為兩個(gè)二次線圈的差動輸出是與勵(lì)磁信號同頻的交流電壓,經(jīng)檢波電路變換為直流的位移電壓被輸出。檢波電路由整流二極管及rc濾波器組成,測定范圍是可動鐵芯的移動行程,一般為數(shù) +mm ~數(shù)百 mm 。當(dāng)可動鐵芯在中心位置時(shí),輸出電壓為0v:左右移動時(shí)產(chǎn)生與移動距離成正比的正、負(fù)電壓。其線性小于 1 %,檢出精度達(dá)數(shù)μ m ;當(dāng)超過規(guī)定行程后誤差增大。 差動變壓器式位移傳感器也叫差動位移傳感器、直線位移傳感器、lvdt位移傳感器,電感式位移傳感器。分為,導(dǎo)桿式,自動復(fù)位回彈式,分體式。
用途及特點(diǎn):
差動變壓器式位移傳感器具有良好的環(huán)境適應(yīng)性、廣泛用于測量預(yù)先被變成位移的各種物理量和可以轉(zhuǎn)換成位移變化的機(jī)械量(如張力、壓力、振動、液位、等)的測量。傳感器的放大電路采用微電子技術(shù),整體封裝在不銹鋼的殼體內(nèi)。輸入電壓12vdc~24vdc,輸出信號±5v、0~5v、0~10v或0~10ma、04~20ma的信號,可與四位半數(shù)顯表配合使用。使用時(shí)只要把傳感器的殼體夾固在參照物上,其測桿頂(或夾固)在被測點(diǎn)上,就可以直接測量物體間的相對變位。特點(diǎn)是:①無活動觸點(diǎn)、可靠度高、壽命長;②分辨率高、靈敏度好;③線性度高、重復(fù)性好;④測量范圍寬(測量范圍大時(shí)分辨率低);⑤無輸入時(shí)有零位輸出電壓,引起測量誤差;⑥對激勵(lì)電源的頻率和幅值穩(wěn)定性要求較高,不適用于高頻動態(tài)測量。
以上是關(guān)于公司位移傳感器的概述