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位移傳感的種類

日期:2022-03-05 06:39
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摘要: 位移傳感器又稱為線性傳感器,是一種屬于金屬感應的線性器件,傳感器的作用是把各種被測物理量轉換為電量。在生產過程中,位移的測量一般分為測量實物尺寸和機械位移兩種。按被測變量變換的形式不同,位移傳感器可分為模擬式和數字式兩種。模擬式又可分為物性型和結構型兩種。常用位移傳感器以模擬式結構型居多,包括電位器式位移傳感器、電感式位移傳感器、自整角機、電容式位移傳感器、電渦流式位移傳感器、霍爾式位移傳感器等。數字式位移傳感器的一個重要優點是便于將信號直接送入計算機系統。這種傳感器發展迅速,應用日益廣泛。...

位移傳感器又稱為線性傳感器,是一種屬于金屬感應的線性器件,傳感器的作用是把各種被測物理量轉換為電量。在生產過程中,位移的測量一般分為測量實物尺寸和機械位移兩種。按被測變量變換的形式不同,位移傳感器可分為模擬式和數字式兩種。模擬式又可分為物性型和結構型兩種。常用位移傳感器以模擬式結構型居多,包括電位器式位移傳感器、電感式位移傳感器、自整角機、電容式位移傳感器、電渦流式位移傳感器、霍爾式位移傳感器等。數字式位移傳感器的一個重要優點是便于將信號直接送入計算機系統。這種傳感器發展迅速,應用日益廣泛。

根據運動方式

直線位移傳感器:
直線位移傳感器的功能在于把直線機械位移量轉換成電信號。
位移傳感器(圖8)位移傳感器(圖8)
為了達到這一效果,通常將可變電阻滑軌定置在傳感器的固定部位,通過滑片在滑軌上的位移來測量不同的阻值。傳感器滑軌連接穩態直流電壓,允許流過微安培的小電流,滑片和始端之間的電壓,與滑片移動的長度成正比。將傳感器用作分壓器可*大限度降低對滑軌總阻值**性的要求,因為由溫度變化引起的阻值變化不會影響到測量結果。
角度位移傳感器:
角度位移傳感器應用于障礙處理:使用角度傳感器來控制你的輪子可以間接的發現障礙物。原理非常簡單:如果馬達角度傳感器構造運轉,而齒輪不轉,說明你的機器已經被障礙物給擋住了。此技術使用起來非常簡單,而且非常有效;要求就是運動的輪子不能在地板上打滑(或者說打滑次數太多),否則你將無法檢測到障礙物。一個空轉的齒輪連接到馬達上就可以避免這個問題,這個輪子不是由馬達驅動而是通過裝置的運動帶動它:在驅動輪旋轉的過程中,如果惰輪停止了,說明你碰到障礙物了。

根據材質

霍耳式位移傳感器:它的測量原理是保持霍耳元件(見半導體磁敏元件)的激勵電流不變,并使其在一個梯度均勻的磁場中移動,則所移動的位移正比于輸出的霍耳電勢。磁場梯度越大,靈敏度越高;梯度變化越均勻,霍耳電勢與位移的關系越接近于線性。圖2中是三種產生梯度磁場的磁系統:a系統的線性范圍窄,位移Z=0時,霍耳電勢≠0;b系統當Z<2毫米時具有良好的線性,Z=0時,霍耳電勢=0;c系統的靈敏度高,測量范圍小于1毫米。圖中N、S分別表示正、負磁極?;舳轿灰苽鞲衅鞯膽T性小、頻響高、工作可靠、壽命長,因此常用于將各種非電量轉換成位移后再進行測量的場合。
光電式位移傳感器:它根據被測對象阻擋光通量的多少來測量對象的位移或幾何尺寸。特點是屬于非接觸式測量,并可進行連續測量。光電式位移傳感器常用于連續測量線材直徑或在帶材邊緣位置控制系統中用作邊緣位置傳感器。

型號特性編輯

導電塑料位移傳感器:
用特殊工藝將DAP(鄰苯二甲酸二稀丙脂)電阻漿料覆在絕緣機體上,加熱聚合成電阻膜,或將DAP電阻粉熱塑壓在絕緣基體的凹槽內形成的實心體作為電阻體。特點是:平滑性好、分辯力優異耐磨性好、壽命長、動噪聲小、可靠性極高、耐化學腐蝕。用于宇宙裝置、導彈、飛機雷達天線的伺服系統等。
繞線位移傳感器:是將康銅絲或鎳鉻合金絲作為電阻體,并把它繞在絕緣骨架上制成。繞線電位器特點是接觸電 阻小,精度高,溫度系數小,其缺點是分辨力差,阻值偏低,高頻特性差。主要用作分壓器、變阻器、儀器中調零和工作點等。
金屬玻璃鈾位移傳感器:
用絲網印刷法按照一定圖形,將金屬玻璃鈾電阻漿料涂覆在陶瓷基體上,經高溫燒結而成。特點是:阻值范圍寬,耐熱性好,過載能力強,耐潮,耐磨等都很好,是很有前途的電位器品種,缺點是接觸電阻和電流噪聲大。
金屬膜位移傳感器:
金屬膜電位器的電阻體可由合金膜、金屬氧化膜、金屬箔等分別組成。特點是分辨力高、耐高溫、溫度系數小、動噪聲小、平滑性好。
磁敏式位移傳感器:
消除了機械接觸,壽命長、可靠性高,缺點:對工作環境要求較高.
光電式位移傳感器:
消除了機械接觸,壽命長、可靠性高,缺點:數字信號輸出,處理煩瑣。
磁致伸縮式位移傳感器:
磁致伸縮位移(液位)傳感器,通過內部非接觸式的測控技術**地檢測活動磁環的位置來測量被檢測產品的實際位移值的。
數字激光位移傳感器:
激光位移傳感器可**非接觸測量被測物體的位置、位移等變化,主要應用于檢測物的位移、厚度、振動、距離、直徑等幾何量的測量。
按照測量原理,激光位移傳感器原理分為激光三角測量法和激光回波分析法,激光三角測量法一般適用于高精度、短距離的測量,而激光回波分析法則用于遠距離測量。
激光發射器通過鏡頭將可見紅色激光射向被測物體表面,經物體反射的激光通過接收器鏡頭,被內部的CCD線性相機接收,根據不同的距離,CCD線性相機可以在不同的角度下“看見”這個光點。根據這個角度及已知的激光和相機之間的距離,數字信號處理器就能計算出傳感器和被測物體之間的距離。同時,光束在接收元件的位置通過模擬和數字電路處理,并通過微處理器分析,計算出相應的輸出值,并在用戶設定的模擬量窗口內,按比例輸出標準數據信號。如果使用開關量輸出,則在設定的窗口內導通,窗口之外截止。另外,模擬量與開關量輸出可獨立設置檢測窗口。
激光位移傳感器采用回波分析原理來測量距離以達到一定程度的精度。傳感器內部是由處理器單元、回波處理單元、激光發射器、激光接收器等部分組成。激光位移傳感器通過激光發射器每秒發射一百萬個激光脈沖到檢測物并返回至接收器,處理器計算激光脈沖遇到檢測物并返回至接收器所需的時間,以此計算出距離值,該輸出值是將上千次的測量結果進行的平均輸出。激光回波分析法適合于長距離檢測,但測量精度相對于激光三角測量法要低。

特性參數編輯

標稱阻值:電位器上面所標示的阻值。
重復精度:此參數越小越好。
分辨率:位移傳感器所能反饋的*小位移數值.此參數越小越好.導電塑料位移傳感器分辨率為無窮小。
允許誤差:標稱阻值與實際阻值的差值跟標稱阻值之比的百分數稱阻值偏差,它表示電位器的精度。允許誤差一般只要在±20%以內就符合要求,因為一般位移傳感器是以分壓的方式來使用,具體電阻的大小對傳感器的數據采集沒有影響。
線性精度:直線性誤差.此參數越小越好。
壽命:導電塑料位移傳感器都在200萬次以上。

應用編輯

火車輪緣的幾何狀態參數影響著列車運行的速度與平穩度,對列車的安全運行十分重要。傳統的檢測手段較為復雜,通常是用帶有游標的專用尺子來進行測量,對數據的人工讀取造成測量的誤差比較大,同時不能實現檢測數據的數字化管理。隨著我國鐵路事業的發展,列車運行速度越來越快,火車輪緣狀態參數的**快速檢修和數字化管理變得十分重要。輪緣檢測儀采用現代傳感器技術、單片機處理系統和簡潔穩定的機械結構,可方便**的對幾何狀態參數進行連續快速測量,實現了輪緣高度、輪輞厚度等參數測量的數字化。[2]
輪緣高度、寬度、輪輞厚度等方面的檢測用到很多傳感器,而*為關注的是位移傳感器,位移傳感器有很多種,用在火車上車輪緣狀檢測是目前新型傳感器技術叫做激光位移傳感器。目前用在火車輪緣上檢測是的激光三角測量法,短距離的測量精度很高??梢灾苯影盐灰苽鞲衅靼惭b在軌道上進行檢測,同樣也可以采用激光反射式位移傳感器為測量器件激光傳感器模沿直線方向掃描輪緣形狀,同時記錄整個輪緣數據。通過微處理器即可得出整個輪緣輪廓曲線,進而求得輪緣寬度、輪緣高度、70mm磨損量和磨損面積等。并且能把測量的數據上傳計算機,生成數據庫,利用先進的后處理軟件對火車輪緣進行數字化管理。它不僅可以對在線運行列車測量輪對的磨損,還可以在生產線上對輪對尺寸是否合格進行分選。
交通運輸的發展離不開檢測技術,而儀器儀表以及傳感器技術才是檢測技術的核心。高速動力發展的今天,人們不僅僅希望體驗到是的舒適和享受,而且跟多的希望得到是安全。傳感器技術的發展會給人們生活交通帶來更多的安全,我國傳感器技術的發展也將帶動交通運輸方面在國際上擁有的發展。

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