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拉绳式位移传感器精度优化设计

时间:2020-10-29      来源:苏州迪森特      关键词:拉绳式位移传感器精度优化设计      浏览量:68

       拉绳式位移传感器是通过拉线、轮毂与发条等机械装置,将电位器或者编码器的角度测量转换直线位移测量。传感器尺寸小,测量稳定性好。因为拉线的柔性特性,传感器可通过滑轮、转盘等机械构件换向,也可以将非标准直线运动转换为标准直线运动,便于位移测量与测控。具有其他位移传感器产品无法比拟的适用性和实用性。

       拉绳位移传感器主要测量元器件可以是旋转电位器、编码器等。把机械位移量转换为可以计量、记录或者传送的电信号,实现自动化测量与控制。电位器因为精度高、稳定性好、成本低,应用更为广泛。传感器输出信号有:电压信号、电流信号、脉冲信号或者RS485信号等,可连接各类数显装置、采集卡、采集仪、PLC控制器或者PC电脑使用。大量应用于各类直线导轨系统、机械设备位移测量与位置定位。

       以电位器为主要测量元器件的拉绳位移传感器,其输出电压信号大小与电位器阻值变化呈正相关性。位移变化与传感器阻值变化也具有很好的线性比例关系。可通过测量电位器阻值的变化(或者输出电压信号的变化)确定位移量变化量大小与位移方向。绕线电位器由于其电刷移动时电阻以匝电阻为阶梯变化,其输出特性亦呈阶梯形。如果拉绳位移传感器在伺服系统中用作位移反馈元件时,过大的阶跃电压会引起系统振荡。因此电位器制作应尽量减小每匝的电阻值。电位器式拉绳位移传感器结构简单,精度高,稳定性好,成本较低。但是电位器易磨损,易损坏,分辨力差,阻值偏低,高频特性差,从而导致测量精度的下降。

       基于绝对值编码器技术的拉绳位移传感器,一方面解决传统的电位器式拉绳位移传感器的接触方式,另一方面避免了主要测量元件的磨损,提高了系统高频特性,从而确保位移检测精度。改变传统的拉绳位移传感器接触式、易磨损、高频特性差等缺点。但是成本较高,在部分特殊场合较为常见。