直線位移傳感器功能原理

直線位移傳感器的功能在于把直線機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換成電信號。為了達(dá)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(wěn)態(tài)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最大限度降低對滑軌總阻值精確性的要求，因為由溫度變化引起的阻值變化不會影響到測量結(jié)果。

直線位移傳感器也叫電子尺，實(shí)際上就是一個滑動變阻器。

通用型直線位移傳感器設(shè)計參數(shù)

耐磨壽命: >100X106次

線性精度誤差: <0.05%

重復(fù)性誤差: <0.005mm

最大移動速度: 10m/s

沖擊系數(shù): IEC 68-2-29:1968 50g

振動系數(shù): IEC 68-2-6:1982 20g

最大容許電壓: DC60V/5KΩ～ 20KΩ；DC36V/2KΩ～4KΩ；DC24V/1KΩ

溫漂系數(shù): <1.5ppm/℃

通用型應(yīng)用領(lǐng)域

1、 KTC、KTM、LS拉桿結(jié)構(gòu)是一般通用結(jié)構(gòu)，配合可選拉球萬向頭或魚眼萬向頭，可以減少因安裝的非對中性而帶來的不良影響；適用于注塑機(jī)，紡織機(jī)械，木工機(jī)械等。

2、 KPC、KPM兩端固定帶絞接運(yùn)動型，適合擺動的，傳感器本體無法固定的測量系統(tǒng)中,傳感器會隨著測量運(yùn)動而運(yùn)動；

3、 KTF、KFM滑塊型適應(yīng)最小安裝長度尺寸的應(yīng)用，配合加長臂，可以消除安裝的非對中的不良影響；

4、 KTR型是一款微型自恢復(fù)式拉桿結(jié)構(gòu)，無需牽引安裝；

5、 KPF型法蘭面固定結(jié)構(gòu)更可以檢測腔體內(nèi)部位移。

直線位移傳感器拉桿式

通用拉桿導(dǎo)電塑膠膜系列，有效行程75mm～1250mm，兩端均有4mm緩沖行程，精度0.05%～0.04%FS。外殼表面陽極處理，防腐蝕；內(nèi)置導(dǎo)電塑料測量單元，無溫漂，壽命長；具有自動電氣接地功能。密封等級為IP67，DIN430650標(biāo)準(zhǔn)插頭插座，可以適用在大多數(shù)通用場合；拉桿球頭具有0.5mm自動對中功能，允許極限運(yùn)動速度為10m/s。

直線位移傳感器滑動式

通用滑塊導(dǎo)電塑膠膜系列，有效行程75mm～3000mm，兩端均有4mm緩沖行程，精度0.05%～0.02%FS。外殼表面陽極處理，防腐蝕；內(nèi)置導(dǎo)電塑料測量單元，無溫漂，壽命長；具有自動電氣接地功能。密封等級為IP54（向下安裝時為IP57），DIN430650標(biāo)準(zhǔn)插頭插座，可以適用在大多數(shù)通用場合，特別是長度方向受到限制，對中較困難的場合；拉桿配合球頭具有10mm自動校正功能，允許極限運(yùn)動速度為10m/s。

直線位移傳感器供電電壓要穩(wěn)定

工業(yè)電源要求±0.1%的穩(wěn)定性，比如基準(zhǔn)電壓10V，允許有±0.01V的波動，否則，會導(dǎo)致顯示的圈套波動。如果這時的顯示波動幅度不超過波動電壓的波動幅度，位移傳感器電子尺就屬于正常。

直線位移傳感器防止靜電干擾

靜電干擾和調(diào)頻干擾很容易使電子尺顯示數(shù)字跳動。設(shè)備的強(qiáng)電線路與電子尺的信號線分開線槽。電子尺應(yīng)使用強(qiáng)制接地支架，且使電子尺外殼（可測量端蓋螺絲與支架之間的電阻，應(yīng)小于1Ω電阻）良好接地，信號線使用屏蔽線，且在電箱的一端應(yīng)予將屏蔽線接地。靜電干擾時，一般萬用表的電壓測量非常正常，但就是顯示數(shù)字跳動；高頻器干擾時其現(xiàn)象也一樣。驗證是不是靜電干擾，用一段電源線將電子尺的封蓋螺絲與機(jī)器上某一點(diǎn)金屬短接即可，只要一短接，靜電干擾立即消除。但高頻干擾就難以用上述辦法消除，而且機(jī)器手、變頻器多出現(xiàn)高頻干擾，可以用停止機(jī)械手或變頻節(jié)電器的辦法驗證。

直線位移傳感器不能接錯三條線

“1”、“3”線是電源線，“2”是輸出線，除電源線（“1”、“3”線）可以調(diào)換外，“2”線只能是輸出線。上述線一旦接錯，將出現(xiàn)線性誤差大，出現(xiàn)控制非常困難,控制精度差，容易顯示跳動等現(xiàn)象。

直線位移傳感器電源容量要充足

如果電源容量太小，容易發(fā)生如下情況：合模運(yùn)動會導(dǎo)致射膠電子尺顯示跳動，或熔膠運(yùn)動會導(dǎo)致合模電子尺的顯示波動。特別是電磁閥驅(qū)動電源于電子尺供電電源在一起時容易出現(xiàn)上述情況，嚴(yán)重時可以用萬用表的電壓檔測量到電壓的波動。如果在排除了靜電干擾、高頻干擾，對中性不好的情況下仍不能解決問題，也可以懷疑是電源的功率偏小。

直線位移傳感器安裝對中性要好

角度容許±12°誤差，平行度容許±0.5mm，如果角度誤差和平行度誤差都偏大，就會導(dǎo)致顯示數(shù)字跳動。在這種情況下，一定要對角度和平行度的調(diào)整。

直線位移傳感器防止短路

位移傳感器電子尺工作過程中,有規(guī)律的在某一點(diǎn)顯示數(shù)據(jù)跳動或不顯示數(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)的對地短路。

直線位移傳感器避免老化

對于使用時間很久的電子尺，密封老化，可能有很多雜質(zhì)，并有油、水混合物，影響電刷的接觸電阻，導(dǎo)致顯示數(shù)字跳動，可以認(rèn)為是位移傳感器電子尺本身的早期損壞。

一、如果電子尺已經(jīng)使用很長時間了，而且密封已經(jīng)老化，同時夾雜著很多雜質(zhì)，而且水混合物和油會嚴(yán)重影響電刷的接觸電阻的，這樣會使顯示的數(shù)字不停地跳動。這個時候可以說直線位移傳感器的電子尺已經(jīng)損壞了，需要更換。

二、若電源的容量很小，就會出現(xiàn)很多情況的，所以，供電電源需要有充分的容量。那么，容量不足，就會造成如下的情況：熔膠的運(yùn)動會使合模電子尺的顯示變換，有波動，或者合模的運(yùn)動會使射膠電子尺的顯示波動，造成測量結(jié)果誤差很大。如果電磁閥的驅(qū)動電源于直線位移傳感器供電電源同時在一起的時候，更容易出現(xiàn)以上的情況，情況嚴(yán)重時用萬用表的電壓檔甚至可以測量到電壓的有關(guān)波動。如果情況不是因為高頻干擾、靜電干擾或者是中性不夠好的造成的，那么就有可能是電源的功率太小造成的。

三、調(diào)頻干擾和靜電干擾都有可能讓直線位移傳感器的電子尺的顯示數(shù)字跳動的。電子尺的信號線與設(shè)備的強(qiáng)電線路要分開線槽。電子尺必須要強(qiáng)制性地使用接地支架，而且同時讓電子尺的外殼跟地面良好地接觸。信號線需要使用屏蔽線，而且電箱的一段應(yīng)該跟屏蔽線接地的。如果有高頻干擾的時候，通常使用萬用表的電壓測量就會顯示正常，但是顯示數(shù)字就是會跳動不停的;而出現(xiàn)靜電干擾時，出現(xiàn)的情況也是跟高頻干擾一樣的。要證明看是否是靜電干擾時，可以先使用一段電源線把電子尺的封蓋螺絲跟機(jī)器上的某一些的金屬短接起來就可以了，只要一短接起來，靜電干擾就會馬上消除掉的。但是如果要消除掉高頻干擾就很難用上面的方法了，變頻節(jié)電器和機(jī)器手都經(jīng)常出現(xiàn)高頻干擾的，所以可以試一下用停止高頻節(jié)電器或者機(jī)械手的方法來驗證是不是高頻干擾的。

四、如果直線位移傳感器的電子尺在工作的過程當(dāng)中，在某一點(diǎn)的顯示數(shù)據(jù)有規(guī)律地跳動，或者是沒有顯示數(shù)據(jù)的時候。

五、供電的電壓一定要穩(wěn)定，工業(yè)的電壓需要符合±0.1[%]的穩(wěn)定性，例如，基準(zhǔn)電壓是10V的話，就可以允許有±0.01V的波動變化，如果不是的話，就會引起顯示的圈套波動這樣的情況。但是如果這個時候的顯示波動的幅度沒有超過波動電壓的波動的幅度的話，那么電子尺就是正常的了。

六、安裝直線位移傳感器的對中性需要很好，但是平行度可以允許有±0.5mm的誤差，角度可以允許有±12°的誤差。但是如果平行度誤差和角度誤差都是偏大的話，這樣會出現(xiàn)顯示數(shù)字跳動的情況。那么出現(xiàn)這樣的情況的時候，必須要對平行度和角度進(jìn)行調(diào)整了。

七、在連接的過程當(dāng)中，一定要多加注意，電子尺的三條線是不可以接錯的。

LVDT 電感式直線位移傳感器主要分為：無芯式、回彈式和雙端萬向接頭式。

電感式位移傳感器具有無滑動觸點(diǎn)，工作時不受灰塵等非金屬因素的影響，并且低功耗，長壽命，可使用在各種惡劣條件下。

LVDT(Linear.Variable.Differential.Transformer)是線性可變差動變壓器縮寫。工作原理簡單地說是鐵芯可動變壓器。它由一個初級線圈，兩個次級線圈，鐵芯，線圈骨架，外殼等部件組成。當(dāng)鐵芯由中間向兩邊移動時，次級兩個線圈輸出電壓之差與鐵芯移動成線性關(guān)系。

原理圖片如圖1所示：

3000XS直線位移傳感器專為電廠及冶煉廠定制的配套產(chǎn)品，用于蒸汽輪機(jī)閥位控制以及冶煉爐體變形監(jiān)測。能夠?qū)崟r精確控制閥位反饋。穩(wěn)定性、可靠性表現(xiàn)出色。

產(chǎn)品說明：

3000XS直線位移傳感器專為電廠及冶煉廠定制的配套產(chǎn)品，用于蒸汽輪機(jī)閥位控制以及冶煉爐體變形監(jiān)測。能夠?qū)崟r精確控制閥位反饋。穩(wěn)定性、可靠性表現(xiàn)出色。

所屬品牌：Schaevitz

輸出：-2V~2V（2.5KHz）

3000XS直線位移傳感器

量程：±3.0英寸

封裝：AISI400系列導(dǎo)磁不銹鋼

工作溫度范圍：-55℃~150℃

精確度：0.2%

供電電源：3V@2.5KHZ

特點(diǎn)：鐵心與內(nèi)孔間隙大，較寬激勵電壓頻率范圍

類型：通用型

電氣連接：28AWG多芯銅導(dǎo)線（300mm）

典型應(yīng)用：電廠蒸汽輪機(jī)閥位控制，冶煉爐體變形監(jiān)測