直線位移傳感器基礎(chǔ)知識(shí)

隨著自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)精度水平有更高的要求，直線位移傳感器在這里面得到廣泛的應(yīng)用。如在紡織行業(yè)中的過(guò)程控制應(yīng)用中，它可以優(yōu)化生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，還能降低了生產(chǎn)成本以及因故障帶來(lái)的損失。直線位移傳感器最早是電位計(jì)式，然后發(fā)展為磁致伸縮式，現(xiàn)在很多都采用電感式檢測(cè)，精度和穩(wěn)定性得到很大的提高。下面對(duì)它的基礎(chǔ)知識(shí)做下簡(jiǎn)要介紹。

原理

直線位移傳感器是通過(guò)電位器元件把直線機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換成與之成線性或任意函數(shù)關(guān)系的電信號(hào)裝置。為實(shí)現(xiàn)測(cè)量位移目的而設(shè)計(jì)的電位器，就一定要要求在位移變化和電阻變化之間有一個(gè)確定關(guān)系。通常將可變電阻滑軌定置在傳感器的固定部位，通過(guò)滑片在滑軌上的位移來(lái)測(cè)量不同的阻值。

新型電感式檢測(cè)直線位移傳感器是利用RLC耦合電路，它比電位計(jì)式和磁致伸縮式傳感器有更大的優(yōu)勢(shì)，屬于非接觸測(cè)量傳感器的一種。它集成了信號(hào)發(fā)射器和接收器線圈系統(tǒng)，可以以印刷線圈的形式被準(zhǔn)確地固定在印制電路板上。發(fā)射信號(hào)線圈由高頻交流磁場(chǎng)激活并與諧振器相互作用產(chǎn)生一個(gè)RLC的感應(yīng)電路。在布有接收信號(hào)線圈的位置，電壓的變化由諧振器與線圈的相互作用而產(chǎn)生。這也是傳感器的輸出信號(hào)。為了使測(cè)量更加快速方便，傳感器中分別有一個(gè)粗略和精確的測(cè)量線圈系統(tǒng)。它們用來(lái)定位諧振器的位置。兩者同時(shí)作用保證了測(cè)量的準(zhǔn)確性。

使用要求

一、保證供電電源的穩(wěn)定性

供電電源要求±0.1%的穩(wěn)定性，要不然會(huì)導(dǎo)致顯示的圈套波動(dòng)。要保障顯示圈套的波動(dòng)幅度不超過(guò)波動(dòng)電壓的波動(dòng)幅度。

二、預(yù)防靜電導(dǎo)致的干擾

預(yù)防靜電干擾的措施有：位移傳感器的信號(hào)線采用屏蔽線，且與電源線分開線槽布置；電子尺安裝在強(qiáng)制接地的支架上，保證電子尺外殼良好接地；信號(hào)的屏蔽線在電箱的一端接地。電子尺顯示數(shù)字跳動(dòng)的時(shí)候，一般就有干擾信號(hào)在里面，這時(shí)可用萬(wàn)用表進(jìn)行電壓。驗(yàn)證是不是靜電產(chǎn)生的干擾，可以用一段電源線把電子尺的封蓋螺絲與機(jī)器上某一點(diǎn)金屬短接，這時(shí)靜電干擾就會(huì)馬上消除。

三、電子尺三條線的接法

“1”、“3”線是電源線，“2”是輸出線。這三條線一旦接錯(cuò)，將會(huì)產(chǎn)生很大的線性誤差。

四、供電電源容量的要求

如果電源容量過(guò)小，容易發(fā)生如下情況：合模運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致射膠電子尺顯示跳動(dòng)，或熔膠運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致合模電子尺的顯示波動(dòng)。特別是在當(dāng)電磁閥驅(qū)動(dòng)電源與電子尺供電電源在一起時(shí)容易出現(xiàn)這種情況，嚴(yán)重時(shí)用萬(wàn)用表的電壓檔可以測(cè)量到電壓的波動(dòng)。如果出現(xiàn)這種情況，首先排除是不是靜電干擾和高頻干擾，對(duì)中性不好的情況下仍不能解決問(wèn)題，則可以懷疑是電源的功率過(guò)小。

五、安裝對(duì)中性要好

角度容許有不超過(guò)12°的誤差，平行度容許不超過(guò)0.5mm，如果兩個(gè)誤差都偏大，則會(huì)導(dǎo)致顯示數(shù)字跳動(dòng)。如果出現(xiàn)這種情況，就要對(duì)角度和平行度進(jìn)行調(diào)整。

六、防止短路

直線位移傳感器電子尺工作過(guò)程中,有規(guī)律的在某一點(diǎn)顯示數(shù)據(jù)跳動(dòng)或不顯示數(shù)據(jù),這種情況就要檢查連接線絕緣是否有破損并與機(jī)器的金屬外殼有規(guī)律的接觸引發(fā)的對(duì)地短路。

七、避免老化

如果位移傳感器長(zhǎng)期處于環(huán)境惡劣的場(chǎng)合，容易發(fā)生老化現(xiàn)象，這會(huì)影響到電刷的接觸電阻，引起顯示數(shù)字跳動(dòng)。所以，要經(jīng)常對(duì)其進(jìn)行維護(hù)。

本文從直線位移傳感器的原理和使用要求對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，讓讀者對(duì)它有個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。在使用的時(shí)候，按照要求，可以減少直線位移傳感器的輸出誤差，保證控制的精確性。