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位移傳感器
GWS是檢測位置和長度的位移傳感器。鋼絲繩由自卷彈簧始終收緊,由鋼絲繩的直線位移轉換成旋轉量的測量,鋼絲繩緊繞在多圈測量輪上,每圈行程相同。因此在整個測量範圍内均為線性測量,鋼絲繩測量輪,卷簧輪,與傳感器同軸聯動,其連接誤差降至最小,由于與被測物體軟性連接,所以抗震動性能優越,安裝簡便,能适應惡劣環境。
    中文名:位移傳感器 外文名:gws 别名: 屬性:金屬感應的線性器件 測量分類:測量實物尺寸和機械位移 能量轉換:物理量轉換為電量 優點:便于将信号直接送入計算機系統

基本簡介

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。在生産過程中,位移的測量一般分為測量實物尺寸和機械位移兩種。

工作原理

電位器式位移傳感器,它通過電位器元件将機械位移轉換成與之成線性或任意函數關系的電阻或電壓輸出。普通直線電位器和圓形電位器都可分别用作直線位移和角位移傳感器。但是,為實現測量位移目的而設計的電位器,要求在位移變化和電阻變化之間有一個确定關系。電位器式位移傳感器的可動電刷與被測物體相連。

物體的位移引起電位器移動端的電阻變化。阻值的變化量反映了位移的量值,阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。通常在電位器上通以電源電壓,以把電阻變化轉換為電壓輸出。線繞式電位器由于其電刷移動時電阻以匝電阻為階梯而變化,其輸出特性亦呈階梯形。

如果這種位移傳感器在伺服系統中用作位移反饋元件,則過大的階躍電壓會引起系統振蕩。因此在電位器的制作中應盡量減小每匝的電阻值。電位器式傳感器的另一個主要缺點是易磨損。它的優點是:結構簡單,輸出信号大,使用方便,價格低廉。

信号處理

辨向原理

在實際應用中,位移具有兩個方向,即選定一個方向後,位移有正負之分,因此用一個 光電元件測定莫爾條紋信号确定不了位移方向。為了辨向,需要有 π/2相位差的兩個莫爾條紋信号。如圖2,在相距1/4條紋間距的位置上安放兩個光電元件,得到兩個相位差π/2的電信号u01和u02,經過整形後得到兩個方波信号u01和u02。光栅正向移動時u01超前u0290度,反向移動時u02超前u0190度,故通過電路辨相可确定光栅運動方向。

細分技術

随着對測量精度要求的提高,以栅距為單位已不能滿足要求,需要采取适當的措施對莫爾條紋進行細分。所謂細分就是在莫爾條紋信号變化一個周期内,發出若幹個脈沖,以減少脈沖當量。如一個周期内發出n個脈沖,則可使測量精度提高n備,而每個脈沖相當于原來栅距的1/n。由于細分後計數脈沖頻率提高了 n倍,因此也稱n倍頻。

通常用的有兩種細分方法

其一:直接細分。在相差1/4莫爾條紋間距的位置上安放兩個光電元件,可得到兩個相位差900的電信号,用反相器反相後就得到四個依次相差900的交流信号。同樣,在兩莫爾條紋間放置四個依次相距1/4條紋間距的光電元件,也可獲得四個相位差90o的交流信号,實現四倍頻細分。

其二:電路細分。

特性參數編輯

标稱阻值:電位器上面所标示的阻值。

重複精度:此參數越小越好。

分辨率:位移傳感器所能反饋的最小位移數值.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:标稱阻值與實際阻值的差值跟标稱阻值之比的百分數稱阻值偏差,它表示電位器的精度。允許誤差一般隻要在±20%以内就符合要求,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。

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