位移傳感器的種類:位移傳感器的分類與選用知識

2022/02/03 03:57 · 傳感器知識資訊 ·  · 位移傳感器的種類:位移傳感器的分類與選用知識已關閉評論
摘要:

位移傳感器的種類:位移傳感器的分類與選用知識位移傳感器的分類因為位移傳感器可以根據不同的原理和不同的方法做成,而不同的位移傳感器對物體的”感知”方法也不同,接近開關按工作原理可以分為以下幾種類型。1)電感式接近開關。也叫渦流式接近開關。它是利用導電物體在接近這個能產生電磁場的接近開關時,使物體內部產生渦流。這個渦流反作用到接近開關,使開關內部電路參數發生變化,由此識別出有無導電物體移近,進

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位移傳感器的種類:位移傳感器的分類與選用知識

位移傳感器的分類
因為位移傳感器可以根據不同的原理和不同的方法做成,而不同的位移傳感器對物體的"感知"方法也不同,接近開關按工作原理可以分為以下幾種類型。
1)電感式接近開關。也叫渦流式接近開關。它是利用導電物體在接近這個能產生電磁場的接近開關時,使物體內部產生渦流。這個渦流反作用到接近開關,使開關內部電路參數發生變化,由此識別出有無導電物體移近,進而控制開關的通或斷。這種接近開關所能檢測的物體必須是導電體。
2)電容式接近開關。這種開關的測量通常是構成電容器的一個極板,而另一個極板是開關的外殼。這個外殼在測量過程中通常是接地或與設備的機殼相連接。當有物體移向接近開關時,不論它是否為導體,由于它的接近,總要使電容的介電常數發生變化,從而使電容量發生變化,使得和測量頭相連的電路狀態也隨之發生變化,由此便可控制開關的接通或斷開。這種接近開關檢測的對象,不限于導體,可以是絕緣的液體或粉狀物等。
3)霍爾接近開關?;魻栐且环N磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關,叫做霍爾開關。當磁性物件移近霍爾開關時,開關檢測面上的霍爾元件因產生霍爾效應而使開關內部電路狀態發生變化,由此識別附近有磁性物體存在,進而控制開關的通或斷。這種接近開關的檢測對象必須是磁性物體。
4)光電式接近開關。利用光電效應做成的開關叫光電開關。將發光器件與光電器件按一定方向裝在同一個檢測頭內。當有反光面(被檢測物體)接近時,光電器件接收到反射光后便有信號輸出,由此便可"感知"有物體接近。
5)其他形式的接近開關。當觀察者或系統對波源的距離發生改變時,接近到的波的頻率會發生偏移,這種現象稱為多普勒效應。聲納和雷達就是利用這個效應的原理制成的。利用多普勒效應可制成超聲波接近開關、微波接近開關等。當有物體移近時,接近開關接收到的反射信號會產生多普勒頻移,由此可以識別出有無物體接近。
接近開關按其外形可分為圓柱型、方型、溝型、穿孔(貫通)型和分離型。圓柱型比方型安裝方便,但其檢測特性相同,溝型的檢測部位是在槽內側,用于檢測通過槽內的物體,貫通型在我國很少生產,而日本則應用較為普遍,可用于小螺釘或滾珠之類的小零件和浮標組裝成水位檢測裝置等。
接近開關按供電方式可分為∶ 直流型和交流型,按輸出形式又可分為直流兩線制、直流三線制、直流四線制、交流兩線制和交流三線制。
1)兩線制接近開關。兩線制接近開關安裝簡單,接線方便,應用比較廣泛,但卻有殘余電壓和漏電流大的缺點。
2)直流三線式。直流三線式接近開關的輸出型有 NPN 和 PNP兩種。PNP 輸出接近開關一般應用在 PLC或計算機作為控制指令較多,NPN輸出接近開關用于控制直流繼電器較多,在實際應用中要根據控制電路的特性進行選擇其輸出形式。
位移傳感器的選用
對于不同材質的檢測體和不同的檢測距離,應選用不同類型的接近開關,以使其在系統中具有高的性能價格比,為此在選型中應遵循以下原則。
1)當檢測體為金屬材料時,應選用高頻振蕩型電感式接近開關,該類型接近開關對鐵鎳、A3 鋼類檢測體檢測最靈敏。對鋁、黃銅和不銹鋼類檢測體,其檢測靈敏度比較低。
2)當檢測體為非金屬材料時,如;木材、紙張、塑料、玻璃和水等,應選用電容型接近開關。
3)金屬體和非金屬要進行遠距離檢測和控制時,應選用光電型接近開關或超聲波型接近開關。
4)檢測體為金屬時,若檢測靈敏度要求不高,可選用價格低廉的磁性接近開關或霍爾式接近開關。

位移傳感器的種類:位移傳感器種類

  位移傳感器種類
  Trans-Tek位移傳感器公司提供**的線位移、角位移和線速度傳感器。其主要重點是以LVDT(線性可變差動變壓器)技術為基礎的線性傳感器。他們在不斷的研究及發展和擴大產品線,以解決越來越多、越來越廣泛的工業應用
  位移傳感器支架電位器式位移傳感器,

  它通過電位器元件將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別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確定關系。電位器式位移傳感器的可動電刷與被測物體相連。位移傳感器種類導電塑料位移傳感器:用工藝將DAP(鄰苯二二稀丙脂)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、分辯力優異性好、壽命長、動噪聲小、可靠性高、耐化學腐蝕。用于宇宙裝置、、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。

位移傳感器的種類:常用位移傳感器有哪些?位移傳感器種類

  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。今天小編就先來介紹常用的位移傳感器以及位移傳感器的種類。
  常用的位移傳感器:
  1.直線位移傳感器
  直線位移傳感器是一種運用較早的電參數傳感器,它的種類繁復,價格便宜,運用非常廣泛,其基本原理是將被測物理量的改動轉換成與之有聯絡的電阻值的改動,再通過相應的測量電路后,反映出被測量的改動。傳感器結構簡略、線性精度和安穩功用較好,與相應的測量電路可構成測力、測重量、測位移、測加速度等查看系統,已成為出產進程查看及完結出產自動化不可缺少的方法之一。

  2.磁致彈性位移傳感器
  磁致彈性位移傳感器是由不銹鋼(測桿),磁致彈性線(活絡元件-波導線),可移浮子(內有耐久磁鐵)等有些構成。測桿磁致彈性液位計工作時,電路有些將在波導 絲上鼓舞出脈沖電流,該電流沿波導絲傳達時會在波導絲周圍發生脈沖電流磁浮子場。在磁致彈性液位計測桿外配有一浮子,此浮子可以沿測桿隨液位的改動而上下移動。在浮子內部有一組耐久的磁環。當脈沖磁環磁場電流磁場與浮子發生的磁環磁場相遇時,浮子周圍的磁場發生改脈沖電流磁場變然后使得由磁致彈性材料做成 的導波絲在浮子地址的方位發生波導絲一個改動波脈沖,這個脈沖以固定的速度沿波導絲傳回。通過測量脈沖電流與改動波的時間差可以精確地判定浮子地址的位 置,即液面的方位。表面由一個電路單元、一套防爆外殼和桿式傳感元件構成,傳感器有多種類型可選。

  3.LVDT位移傳感器
  LVDT位移傳感器是依據變壓器原理,通過一次線圈與二次線圈弱電磁藕合,使得鐵芯的位移改動量與輸出電信號(電壓或電流)改動量呈精密線性聯絡,可以直接把機械改動量轉變為標準電信號供給電腦數據搜集或PLC進行進程控制.LVDT位移傳感器產品是將傳感器線圈和電子線路設備在一個不銹鋼管里,完結了機電一體化,具有較強的抗干擾才干。該系列產品具有行程大、精度高、安穩性好、設備運用方便等利益。是位移、距離、伸長、移動、厚度、振動、脹大、液位、緊縮,應變等等物理量的查看和分析的有力東西。

  4.拉繩位移傳感器
  拉繩位移傳感器又稱拉繩傳感器。它是一種新式而簡練的長度位移傳感器,用途非常廣泛,具有結構緊湊、測量行程長、設備空間標準小、測量精度高,可靠性好,壽命長,維護少等利益。其他,拉繩位移傳感器設備運用方便,適宜許多危險場合運用,廣泛運用與測量領域。

  5.柵位移傳感器
  光柵位移傳感器(俗稱光柵尺),是運用光柵的光學原理工作的測量反響設備。光柵位移傳感器常常運用于機床與現在加工基地以及測量儀器等方面,可用作直線位移或許角位移的查看。其測量輸出的信號為數字脈沖,具有查看規劃大,查看精度高,照應速度快的特征。例如,在數控機床中常用于對工件的坐標進行查看,來調查和跟蹤走刀過失,以起到一個賠償的運動過失的作用。

  位移傳感器種類:
  根據運動方式分類:
  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。#FormaTImgID_0#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;唯一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。

  根據材質分類:
  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。

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位移傳感器的種類:常見的位移傳感器種類

生活通常會見到各種測量物體位移的設備,比如拉線位移計、位移測量儀等等,這些設備中最重要的零部件就是位移傳感器。
在高速、鐵路上經常都會用到位移傳感器,用來對高速列車或汽車進行測速,對車輛的行進安全起到重要的監測作用。
與傳統的檢測手段相比,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,可方便精確的對幾何狀態參數進行連續快速測量。
一般來說,常見的位移傳感器包括以下幾類:
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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.
6、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。
7、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精確地檢測活動磁環的絕對位置來測量被檢測產品的實際位移值的;該傳感器的高精度和高可靠性已被廣泛應用于成千上萬的實際案例中。
由于作為確定位置的活動磁環和敏感元件并無直接接觸,因此傳感器可應用在極惡劣的工業環境中,不易受油漬、溶液、塵?;蚱渌廴镜挠绊?。此外,傳感器采用了高科技材料和先進的電子處理技術,因而它能應用在高溫、高壓和高振蕩的環境中。傳感器輸出信號為絕對位移值,即使電源中斷、重接,數據也不會丟失,更無須重新歸零。由于敏感元件是非接觸的,就算不斷重復檢測,也不會對傳感器造成任何磨損,可以大大地提高檢測的可靠性和使用壽命。
磁致伸縮位移(液位)傳感器,是利用磁致伸縮原理、通過兩個不同磁場相交產生一個應變脈沖信號來準確地測量位置的。測量元件是一根波導管,波導管內的敏感元件由特殊的磁致伸縮材料制成的。測量過程是由傳感器的電子室內產生電流脈沖,該電流脈沖在波導管內傳輸,從而在波導管外產生一個圓周磁場,當該磁場和套在波導管上作為位置變化的活動磁環產生的磁場相交時,由于磁致伸縮的作用,波導管內會產生一個應變機械波脈沖信號,這個應變機械波脈沖信號以固定的聲音速度傳輸,并很快被電子室所檢測到。
由于這個應變機械波脈沖信號在波導管內的傳輸時間和活動磁環與電子室之間的距離成正比,通過測量時間,就可以高度精確地確定這個距離。由于輸出信號是一個真正的絕對值,而不是比例的或放大處理的信號,所以不存在信號漂移或變值的情況,更無需定期重標。
8、數字激光位移傳感器
激光位移傳感器可精確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。
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一流先進技術發展。

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