高精度直线位移传感器
位移传感器又称为线性传感器
位移传感器又称为线性传感器,它分为电感式位移传感器,电容式位移传感器,光电式位移传感器,位移传感器超声波式位移传感器,霍尔式位移传感器。
电感式位移传感器是一种属于金属感应的线性器件,接通电源后,在开关的感应面将产生一个交变磁场,当金属物体接近此感应面时,金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量,使振荡器输出幅度线性衰减,然后根据衰减量的变化来完成无接触检测物体的目的。
简介电感式位移传感器具有无滑动触点,工作时不受灰尘等非金属因素的影响,并且低功耗,长寿命,可使用在各种恶劣条件下。
位移传感器主要应用在自动化装备生产线对模拟量的智能控制。
光电式位移传感器利用激光三角反射法进行测量,对被测物体材质没有任何要求,主要影响为环境光强和被测面是否平整。
比如公路测量用到真尚有的激光位移传感器,就对传感器进行了特殊配置,与普通情况不一样。
位移是和物体的位置在运动过程中的移动有关的量,位移的测量方式所涉及的范围是相当广泛的。
小位移通常用应变式、电感式、差动变压器式、涡流式、霍尔传感器来检测,大的位移常用感应同步器、光栅、容栅、磁栅等传感技术来测量。
其中光栅传感器因具有易实现数字化、精度高(目前分辨率最高的可达到纳米级)、抗干扰能力强、没有人为读数误差、安装方便、使用可靠等优点,在机床加工、检测仪表等行业中得到日益广泛的应用。
原理计量光栅是利用光栅的莫尔条纹现象来测量位移的。
“莫尔”原出于法文Moire,意思是水波纹。
几百位移传感器年前法国丝绸工人发现,当两层薄丝绸叠在一起时,将产生水波纹状花样;如果薄绸子相对运动,则花样也跟着移动,这种奇怪的花纹就是莫尔条纹。
一般来说,只要是有一定周期的曲线簇重叠起来,便会产生莫尔条纹。
计量光栅在实际应用上有透射光栅和反射光栅两种;按其作用原理又可分为辐射光栅和相位光栅;按其用途可分为直线光栅和圆光栅。
下面以透射光栅为例加以讨论。
透射光栅尺上均匀地刻有平行的刻线即栅线,a为刻线宽,b为两刻线之间缝宽,W=a+b称为光栅栅距。
位移传感器
差动变压器式电感传感器是常用的互感型传感器,其结构形式有 多种,以螺管形应用较为普遍,其结构及工作原理如图3-7(a)、(b) 所示。传感器主要由线圈、铁心和活动衔铁三个部分组成。线圈包括一 个初级线圈和两个反接的次级线圈,当初级线圈输入交流激励电压时, 次级线圈将产生感应电动势e1和e2。由于两个次级线圈极性反接,因此 传感器的输出电压为两者之差,即ey=e1-e2。活动衔铁能改变线圈之 间的耦合程度。输出ey的大小随活动衔铁的位置而变。当活动衔铁的位 置居中时,即e1=e2,ey=0;当活动衔铁向上移时,即e1> e2 , ey>0;当活动衔铁向下移时,即e1< e2 ,ey<0。活动衔铁的位置往 复变化,其输出电压ey,也随之变化,输出特性如图3-7(c)所示。
2. 数字式位移传感器 数字式位移传感器有光栅、磁栅、感应同步器等,它们的共同
特点是利用自身的物理特征,制成直线型和圆形结构的位移传感器,输 出信号都是脉冲信号,每一个脉冲代表输入的位移当量,通过计数脉冲
就可以统计位移的尺寸。下面主要以光栅传感器和感应同步器来介绍数 字式传感器的工作原理。 1)光栅位移传感器
光栅是一种新型的位移检测元件,有圆光栅和直线光栅两种。它 的特点是测量精确高(可达±1um)、响应速度快和量程范围大(一般 为1—2m,连接使用可达到10m)等。
光栅由标尺光栅和指示光栅组成,两者的光刻密度相同,但体长相 差很多,其结构如图3-8所示。
光栅条纹密度一般为每毫米25,50,100,250条等。把指示光 栅平行地放在标尺光栅上面,并且使它们的刻线相互倾斜一个很小的角 度 ,这时在指示光栅上就出现几条较粗的明暗条纹,称为莫尔条纹。
微米级直线位移传感器参数
微米级直线位移传感器参数微米级直线位移传感器参数微米级直线位移传感器是一种用于测量物体长度、距离及位置变化的高精度传感器。
它可以广泛应用于机械装置、仪器仪表、科学实验等领域。
在选择和使用微米级直线位移传感器时必须了解以下参数:1.测量范围测量范围是指微米级直线位移传感器可以测量的最大距离。
每种传感器的测量范围都不同,用户需要根据实际需求选择合适的传感器。
2.灵敏度灵敏度是指传感器输出的电信号与物理量之间的比例关系。
通常表示为每伏特对应的物理量的变化。
灵敏度越高,传感器可以对微小的位移变化做出更为敏锐的响应。
但是灵敏度高的传感器易受环境因素干扰,会发生误差。
3.分辨率分辨率是指传感器所能检测到的最小位移值。
通常每一厘米被分成多少份。
分辨率越高,传感器可以检测到更小的位置变化,提高监测精准度。
4.精度精度是指传感器输出值与真实值差距大小的度量。
传感器的精度越高,测量结果越准确。
5.线性度线性度是指传感器输出值与物理量之间的直线关系程度。
线性度越好,传感器的测量结果越精确。
6.重复性重复性是指在相同测量条件下,传感器连续测量同一物体,所得数据之间的差异度量。
重复性越好,传感器测量结果的变化越小。
7.稳定性稳定性是指传感器在一段时间内在相同测量条件下输出值的变化程度。
稳定性越好,传感器的输出值变化越小。
8.响应时间响应时间是指传感器从接收到信号到输出稳定的时间。
响应时间越短,传感器可以更快地检测到位置变化。
综上所述,用户在购买微米级直线位移传感器时需要重点考虑测量范围、灵敏度、分辨率、精度、线性度、重复性、稳定性和响应时间等几个关键参数,根据实际需求进行选购,以确保实现良好的测量效果。
位移传感器的应用实例
位移传感器的应用实例
位移传感器(Displacement Sensor)是一种可以测量物体位移的器件,通常包括了温度传感器、压力传感器、光学传感器等多种技术,可以对被测物体进行高精度、高速度的测量,并能够将这些数据输入给计算机进行处理,被广泛应用于各种工业领域和科学研究中。
下面将介绍位移传感器的应用实例。
一、机器人和自动控制领域
在机器人和自动控制领域,位移传感器被用来测量机器人的运动、姿态和位置,以帮助机器人采取正确的动作和反应。
比如,在装配制造业中,位移传感器被用来测量旋转角度和转动力矩,以便掌握装配过程中的运动轨迹和力矩,保证装配质量。
二、建筑工业领域
在建筑工业领域,位移传感器常常被应用于对结构变化的检测,以帮助工程师们了解建筑物的变形情况和安全状况。
通过安装在桥墩或建筑结构上的位移传感器,可以测量结构的扭曲程度、变形程度和受力情况,从而可以对结构的安全性进行评估和判断。
三、医疗仪器和设备
在医疗设备和仪器中,位移传感器被用来测量和监测人体器官和肌肉的运动情况,以及各种导管、针头等的位置和深度。
例如,手术过程中,通过手术器械上的位移传感器可以实时监测手术器械的位置和深度,从而帮助医生更加准确地进行手术操作。
四、自动化设备
在自动化设备领域,位移传感器被广泛应用于自动化控制系统中,以帮助实现设备自动控制。
比如,在纺织行业中,位移传感器可以被用来控制织机以保证织布的高质量和稳定性。
总之,位移传感器是现代工业发展中非常重要和必不可少的工具和器件,它被广泛应用于各种领域和行业中,并且随着科技的不断进步和发展,它的应用前景也将越来越广阔。
6.光栅尺的结构.
光栅尺的结构
一 光栅:在透明的光学玻璃上刻制平行且间距相等的密集线纹,利
用光的透射现象形成光栅。
条纹
放大
光学玻璃
b
a W
a :刻线宽度 b :相邻两刻线间隙的宽度 w :光栅的栅距 w=a+b
主光栅和指示光栅线纹的栅距相同。
条纹密度有:25、50、100、250线/mm
主光栅
条纹密度越高,检测精度越高;
光栅副
指示光栅
光栅尺按装时,主光栅和扫描头:一个按装在固定部件上,另一 个就按装在机床的移动部件上;
光栅传感器的作用:当伺服电机通过丝杠带动工作台移动时,主光栅和扫描头 发生相对位移,扫描头开始读数,并将工作台移动的实际位移量转换为电脉冲 的信号,反馈给CNC,形成位置闭环控制。
光栅尺的结构
一 光栅传感器(光栅尺)是一种高精度的直线位移传感器;
组成:照明系统、光栅副
主光栅
(主光栅和指示光栅)、光电
接收元件及信号处理电路。
扫描头(指示光栅)
CNC
电缆
光
(主光栅)
栅
短 光栅副 长
检
红色:主光栅;
测 装
其余:扫描头;
置
的
信号处理电路
组
成
扫描头内包含有照明系统、指示光栅、光电接收元件及信号处 理电路。
位移传感器的工作原理
位移传感器的工作原理位移传感器是一种用于测量物体位置或者位移的设备。
它们在许多工业和科学应用中起着重要的作用,例如机械工程、自动化控制、航空航天等领域。
本文将详细介绍位移传感器的工作原理及其相关技术。
一、位移传感器的工作原理位移传感器的工作原理基于不同的物理效应,常见的工作原理包括电阻式、电容式、感应式、光电式等。
1. 电阻式位移传感器电阻式位移传感器利用物体位移引起的电阻变化来测量位移。
一种常见的电阻式位移传感器是电阻刻度尺。
它由一条导电材料制成,材料的电阻随着位移的变化而变化。
通过测量电阻的变化,可以确定物体的位移。
2. 电容式位移传感器电容式位移传感器利用物体位移引起的电容变化来测量位移。
一种常见的电容式位移传感器是平行板电容传感器。
它由两个平行金属板组成,当物体位移时,金属板之间的电容会发生变化。
通过测量电容的变化,可以确定物体的位移。
3. 感应式位移传感器感应式位移传感器利用物体位移引起的感应电流或者感应电压来测量位移。
一种常见的感应式位移传感器是磁致伸缩位移传感器。
它由一个磁致伸缩杆和一个线圈组成,当物体位移时,磁致伸缩杆的长度会发生变化,从而改变线圈中感应的电压或者电流。
通过测量电压或者电流的变化,可以确定物体的位移。
4. 光电式位移传感器光电式位移传感器利用物体位移引起的光强度变化来测量位移。
一种常见的光电式位移传感器是光电编码器。
它由一个光源和一个光敏元件组成,当物体位移时,光源照射到光敏元件上的光强度会发生变化。
通过测量光强度的变化,可以确定物体的位移。
二、位移传感器的应用领域位移传感器广泛应用于各个领域,以下列举几个常见的应用领域:1. 机械工程位移传感器在机械工程中用于测量机械零件的位移,例如测量机械臂的位置、测量机床的工作台位移等。
2. 自动化控制位移传感器在自动化控制系统中用于测量物体的位移,例如测量机器人的位置、测量液位的变化等。
3. 航空航天位移传感器在航空航天领域中用于测量飞机、火箭等飞行器的位移,例如测量飞机翼展的变化、测量火箭发动机喷口的位移等。
位移传感器的工作原理
位移传感器的工作原理位移传感器是一种用于测量物体位移或者位置的设备,广泛应用于工业自动化、机械创造、航空航天等领域。
它能够将物体的位移转化为电信号输出,提供准确的位移测量数据,为工程师和研究人员提供重要的参考信息。
一、工作原理位移传感器的工作原理基于不同的技术原理,常见的包括电阻式、电容式、电感式、光电式和霍尔效应式等。
以下将分别介绍这些工作原理。
1. 电阻式位移传感器电阻式位移传感器利用电阻值的变化来测量位移。
它通常由一个电阻元件和一个滑动触点组成。
当物体发生位移时,滑动触点会相应地改变与电阻元件之间的接触面积,从而改变电阻值。
通过测量电阻值的变化,可以确定物体的位移。
2. 电容式位移传感器电容式位移传感器利用电容值的变化来测量位移。
它由两个电极之间的电介质组成,当物体发生位移时,电介质的相对位置会发生改变,从而改变电容值。
通过测量电容值的变化,可以确定物体的位移。
3. 电感式位移传感器电感式位移传感器利用电感值的变化来测量位移。
它由一个线圈和一个磁铁组成,当物体发生位移时,磁铁的位置相对于线圈会发生改变,从而改变电感值。
通过测量电感值的变化,可以确定物体的位移。
4. 光电式位移传感器光电式位移传感器利用光的传输和接收来测量位移。
它由一个光源和一个光敏元件组成,当物体发生位移时,光线的传输路径会发生改变,从而改变光敏元件接收到的光强度。
通过测量光强度的变化,可以确定物体的位移。
5. 霍尔效应式位移传感器霍尔效应式位移传感器利用霍尔元件的特性来测量位移。
霍尔元件是一种基于霍尔效应的半导体器件,当物体发生位移时,磁场的强度和方向会发生改变,从而改变霍尔元件的输出电压。
通过测量输出电压的变化,可以确定物体的位移。
二、应用领域位移传感器广泛应用于各个领域,以下列举几个常见的应用领域。
1. 工业自动化在工业自动化领域,位移传感器被用于监测机器人的位置和姿态,实现精确的定位和运动控制。
它还可以用于测量生产线上的物体位置,确保生产过程的准确性和稳定性。
位移传感器
位移传感器一、简介位移传感器又称为线性传感器,是一种属于金属感应的线性器件,传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。
在生产过程中,位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。
按被测变量变换的形式不同,位移传感器可分为模拟式和数字式两种。
模拟式又可分为物性型和结构型两种。
常用位移传感器以模拟式结构型居多,包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。
数字式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统。
这种传感器发展迅速,应用日益广泛。
位移是和物体的位置在运动过程中的移动有关的量,位移的测量方式所涉及的范围是相当广泛的。
小位移通常用应变式、电感式、差动变压器式、涡流式、霍尔传感器来检测,大的位移常用感应同步器、光栅、容栅、磁栅等传感技术来测量。
其中光栅传感器因具有易实现数字化、精度高(目前分辨率最高的可达到纳米级)、抗干扰能力强、没有人为读数误差、安装方便、使用可靠等优点,在机床加工、检测仪表等行业中得到日益广泛的应用。
二、工作原理电位器式位移传感器,它通过电位器元件将机械位移转换成与之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出。
普通直线电位器和圆形电位器都可分别用作直线位移和角位移传感器。
但是,为实现测量位移目的而设计的电位器,要求在位移变化和电阻变化之间有一个确定关系。
电位器式位移传感器的可动电刷与被测物体相连。
物体的位移引起电位器移动端的电阻变化。
阻值的变化量反映了位移的量值,阻值的增加还是减小则表明了位移的方向。
通常在电位器上通以电源电压,以把电阻变化转换为电压输出。
线绕式电位器由于其电刷移动时电阻以匝电阻为阶梯而变化,其输出特性亦呈阶梯形。
如果这种位移传感器在伺服系统中用作位移反馈元件,则过大的阶跃电压会引起系统振荡。
因此在电位器的制作中应尽量减小每匝的电阻值。
电位器式传感器的另一个主要缺点是易磨损。
它的优点是:结构简单,输出信号大,使用方便,价格低廉。
位移传感器
栅位移传感器
光栅位移传感器(简称光栅尺),是利用光栅的光学原理 工作的测量反馈装置。光栅尺位移传感器经常应用于机床 与现在加工中心以及测量仪器等方面,可用作直线位移或 者角位移的检测。
常见光栅的工作原理都是根据物理上莫尔条纹的形成原理 进行工作的。当指示光栅上的线纹和标尺光栅上的线纹之 间形成一个小角度 θ ,并且两个光栅尺刻面相对平行放置 时,在光源的照射下,位于几乎垂直的栅纹上,形成明暗 相间的条纹。这种条纹称为“莫尔条纹”。
导电塑料电位器
导电塑料电位器又称实心电位器, 这种电位器的电阻是由 塑料粉及导电材料的粉料经塑压而成的。 导电塑料电位器 的耐磨性很好, 使用寿命较长, 允许电刷的接触压力很 大, 在振动、 冲击等恶劣环境下仍能可靠工作。 此外, 它的分辨率较高, 线性度较好, 阻值范围大, 能承受较 大的功率。 导电塑料电位器的缺点是阻值易受湿度影响, 故精度不易做得很高。 导电塑料电位器的标准阻值有 1 kΩ 、2 kΩ 、5 kΩ 和10 kΩ , 线性度为0.1%和0.2%。
差动变压器的输出特性
(a) 理想特性; (b) 零点残余电压;(c)相敏检波后 的特性
由绕组不对称引起的零点残余电压可以通过调节衔铁初始 位置进行消除,然而因相位误差造成的零点残余电压是无 法通过调节衔铁初始位置进行消除的。 (1) 从设计和工艺上尽量保证线圈和磁路对称,选用高 性能的导磁材料,导磁体必须经过热处理,消除残余应力, 以提高磁性能的均匀性和稳定性。 (2) 采用相敏检波电路不仅可以鉴别衔铁的移动方向, 而且有利于消除零点残余电压。 (3) 采用适当的补偿电路。
变气隙式自感式传感器的结构原理图
(a) 单边式; (b) 差动式
PCM拉杆式直线位移传感器说明书
本产品通过内置双接头,安装简便。
可容许没有间隙校准大角度偏差。
内置接头系统,确保其出色的可靠性和安全性。
本系列可用于机械和交通工程工业、自动化和机器人技术,具有出众的稳固性和高准确度。
tsvprvsu*/-~.,;BEFDGA?BF=F@CB <F>wo qo独有特征 PCM拉杆式直线位移传感器标准50-900mm阳极化铝外壳 行程长度从50至 900mm 双轴驱动杆 出众的线性±0.05% 可重复性高于 0.01mm导电塑料轨道流畅、无噪音输出 超长寿命 >100×106 次>25×106m行 程 :50~900mm 显著线性 :±0.05% 高分辨率 :无限 卓越的可重复性 :±0.01mm 最大工作速度 :5m/s 最大 C193 4-PIN 接头 保护等级可选工作温度 :-30~100℃ 储存温度 :-50~120℃技术数据保护等级- PCM IP65 电流 电阻 ≤10mA电刷 ≤1mA位移推力 ≤10N 功 耗 3W -10W 流畅输出 输入电压<±0.1% 输入电压 60V 最大绝缘电压 500V-1最小残留<5 µ A 振 动 IEC 68-2-6:1982 10g 冲 击 IEC 68-2-29:1968 40g1江门市利德信息技术有限公司 广东省江门市五邑碧桂园翠山聆水二街68号 邮编:(zip)529000 电话:+ 86 750 3289680 3289690 传真:+ 86 750 3289699http://www.leaderit.cc E-mail:leader@leaderit.cc推荐测量电路重要提示:只有在依照用户手册/指示正确使用传感器的情况下,技术数据才有效。
PCM直线位移传感器用作电压分配器时,电刷接触最大电流必须为1μ A;更多电流输入时,需要更多的电路。
位移传感器使用方法【免费下载】
位移传感器又称为线性传感器,是一种属于金属感应的线性器件,位移传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。
那么位移传感器的使用方法大家了解吗?下面小编为大家介绍一下。
位移传感器的使用方法:一般采用给位移传感器加上一个电压,利用其优良的平滑性,来检测输出电压(输出电阻改变输出电压)分压比。
就可以直接不同类别的位移传感器的使用方法也有不同。
直线位移传感器使用方法是根据实际要求在油压机的主缸、液压垫上分别安装Kl下滑板式、KTC拉杆式直线位移传感器。
在一个半自动工作过程中,油压机的主缸、液压垫分别带动两只直线位移传感器移动,将采集到的两点模拟量值输入到FX2N-8AD,FX2N-8AD将此模拟输入数值(此时是电压输入),转换成数字值,并且把他们传输到PLC主单元。
主缸、液压垫选用直线位移传感器的有效测量长度为500mm、400mm。
直线位移传感器在使用时应注意哪些事项呢?首先电子尺是作为分压器使用,以相对电压来显示所测量位置的实际位置。
因此,就对这个装置(电子尺)提出了几点要求:不能接错电子尺的三条线,1#、3#线是电源线,2#是输出线除1#、3#线电源线可以调换外,2#线只能是输出线。
上述线一旦接错,将出现线性误差大,控制精度差,容易显示跳动等现象。
如果出现控制非常困难,就应该怀疑是接错线。
安装对中性要好,角度容许±12°误差,平行度偏差容许±0.5mm,是指某一误差,如果角度误差和平行度误差都偏大,就会导致显示数字跳动。
在这种情况下,一般可以用万用表的电压档测出电压的波动。
一定要作角度和平行度的调整。
请特别注意:在现场将电子尺的铝合金支架更换成不锈钢支架后,同时应将拉杆牵引安装位升高2Mm。
否则,接地问题解决了,又形成了不对中的问题,必须同时解决。
供电电源要有足够的容量,如果电源容量太小,容易发生如下情况:合模运动会导致射胶电子尺显示跳动,或熔胶运动会导致合模电子尺的显示波动。
常见位移传感器的使用方法和注意事项
常见位移传感器的使用方法和注意事项随着传感器应用领域的不断扩大,人们对其的需求也在逐渐加大,与此同时,对传感器的自身质量与性能就有了更高的要求,尤其是作为精确测试的位移传感器。
对于应用位移传感器来做研发的朋友来说,了解位移传感器使用方法及注意事项是十分必要的。
位移传感器的主要特性参数标称阻值:电位器上面所标示的阻值。
允许误差:标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差,它表示电位器的精度。
允许误差一般只要在±20%以内就符合要求,因为一般位移传感器是以分压的方式来使用,具体电阻的大小对传感器的数据采集没有影响.线性精度:直线性误差.此参数越小越好.寿命:导电塑料位移传感器都在200万次以上.重复精度:此参数越小越好.分辨率:位移传感器所能反馈的最小位移数值.此参数越小越好.导电塑料位移传感器分辨率为无穷小.位移传感器的使用方法:一般采用给位移传感器加上一个电压,利用其优良的平滑性,来检测输出电压(输出电阻改变输出电压)分压比。
(1)直线位移传感器的使用:美国TOM公司生产的精密直线位移传感器,是带有一个长的持续传导轨迹分压计型传感器,在控制和测量运用中,适合于绝对位移传感,其线性精度为士0.05%。
具有移动快,寿命长等特点,符合龙门式精密油压机的控制要求。
根据实际要求在油压机的主缸、液压垫上分别安装Kl下滑板式、KTC拉杆式直线位移传感器。
在一个半自动工作过程中,油压机的主缸、液压垫分别带动两只直线位移传感器移动,将采集到的两点模拟量值输入到FX2N-8AD,FX2N-8AD将此模拟输入数值(此时是电压输入),转换成数字值,并且把他们传输到PLC主单元。
主缸、液压垫选用直线位移传感器的有效测量长度为500mm、400mm。
磁致伸缩位移传感器使用中的注意事项:磁致伸缩位移(液位)传感器,通过内部非接触式的测控技术精确地检测活动磁环的绝对位置来测量被检测产品的实际位移值的;该传感器的高精度和高可靠性已被广泛应用于成千上万的实际案例中根据供应商提供的资料,强调了本传感器在使用中必须注意的一些事项,除了上面所介绍的接线方面之外,在与液压油缸的装配中也有一些需要注意的问题:一是装配部位的加工尺寸,按照下图的公差要求加以控制。
位移传感器原理及分类
位移传感器原理及分类人们以经典电磁学为理论基础,把不便于定量检测和处理的位移、位置、液位、尺寸、流量、速度、振动等物理量转换为易于定量检测、便于作信息传输与处理的电学量。
这就是在生产生活中被广泛应用的位移传感器。
位移传感器位移传感器又称为线性传感器,是一种属于金属感应的线性器件,传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。
位移是和物体的位置在运动过程中移动有关的量,位移的测量方式所涉及的范围是相当广泛的。
小位移通常用应变式、电感式、差动变压器式、涡流式、霍尔传感器来检测,大的位移常用感应同步器、光栅、容栅、磁栅等传感技术来测量。
其中光栅传感器因具有易实现数字化、精度高(目前分辨率最高的可达到纳米级)、抗干扰能力强、没有人为读数误差、安装方便、使用可靠等优点,在机床加工、检测仪表等行业中得到日益广泛的应用。
位移传感器的分类及原理按工作原理分:电位器式位移传感器它通过电位器元件将机械位移转换成与之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出。
普通直线电位器和圆形电位器都可分别用作直线位移和角位移传感器。
但是,为实现测量位移目的而设计的电位器,要求在位移变化和电阻变化之间有一个确定关系。
电位器式位移传感器的可动电刷与被测物体相连。
物体的位移引起电位器移动端的电阻变化。
阻值的变化量反映了位移的量值,阻值的增加还是减小则表明了位移的方向。
通常在电位器上通以电源电压,以把电阻变化转换为电压输出。
线绕式电位器由于其电刷移动时电阻以匝电阻为阶梯而变化,其输出特性亦呈阶梯形。
如果这种位移传感器在伺服系统中用作位移反馈元件,则过大的阶跃电压会引起系统振荡。
因此在电位器的制作中应尽量减小每匝的电阻值。
电位器式传感器的另一个主要缺点是易磨损。
它的优点是:结构简单,输出信号大,使用方便,价格低廉。
夏普GP2Y0AH01K0F型高精度位移传感器说明书
GP2Y0AH01K0FGP2Y0AH01K0FHigh-precision Displacement Sensor UnitMeasuring distance: 4.5 to 6.0 mm Analog output type■Applications1. Copier2. Multi-function equipment3. Laser beam printer■Features1. High-accuracy typeDistance measuring range : 4.5 to 6.0 mm 2. Analog output type3. Package size : 27×21.2×8.5 mm4. Consumption current : Typ. 20 mA5. Supply voltage : 4.5 to 5.5 V6. Resolution : 50μm■Agency approvals/Compliance1. Compliant with RoHS directive(2002/95/EC)2. Content status of six substances specified in“ Management Methods for Control of Pollution Caused by Electronic Information Products Regulation ” (popular name : China RoHS )(Chinese : 电子信息产品污染控制管理办法); refer to page 7Notice The content of data sheet is subject to change without prior notice.In the absence of confirmation by device specification sheets, SHARP takes no responsibility for any defects that may occur in equipment using any SHARP ■DescriptionGP2Y0AH01K0F is a distance measuring sensor unit,composed of an integrated combination of PSD(position sensitive detector) , IRED (infrared emitting diode) and signal processing circuit.The variety of the reflectivity of the object, theenvironmental temperature and the operating duration are not influenced easily to the distance detection because of adopting the triangulation method.This device outputs the voltage corresponding to the detection distance. So this sensor can also be used as a proximity sensor.■Block diagram■Outline Dimensions(Unit : mm)Product mass : approx. 3.0gSignalprocessing circuitPSDLEDDistance measuring ICVoltage regulatorOscillation circuitOutput circuitLED drive circuit①V O②GND③V CCTerminalSymbol ①Output terminal voltage V O ②GroundGND ③Supply voltageV CC331321.234.52-7.5PCB2-1.5±0.15Surface:Dustproof filterConnector Reflective object13.510.18.5±0.152-R 3.75(Note 4)(1.3)Stamp2Y 0A H 01 F 27*7.45*9.4Light emitter slitLight receiving slit27Case(Note 5)Distance to reflective object2-Ø3.2 h ol e①③A Note 1 : * marked dimensions are the width between the body edge and the center of light emitting slit, and the width between the slit centers of light emitting and light receiving slits.Note 2 : Unspecified tolerance shall be ± 0.3 mm.Note 3 : Dimensions in parenthesis are shown for reference Note 4 : Do not touch the lead pins of connector at mounting.Note 5 : Dimension of may be larger than dimension of .Stamp (Example)Model nameProduction year : Last digit of prod. yearProduction month : Jan. to Sep. ; 1 to 9Oct. ; X, Nov. ; Y , Dec. ; Z 2Y0AH01 F27B ABConnector :J.S.T.TRADING COMPANY , LTD.S3B-PH(T a =25℃,V CC =5V)■Absolute Maximum RatingsSymbol Rating Unit Supply voltageV CC -0.3 to +7V Output terminal voltage V O -0.3 to V CC +0.3V Operating temperature T opr -10 to +60℃Storage temperatureT stg-40 to +70℃Parameter■Electro-optical CharacteristicsParameterSymbol Conditions MIN.TYP.MAX.Unit Average supply current I CC (Note 1)―2040mA Distance measuring ΔL (Note 1)4.5― 6.0mm Output voltageV O L=6.0mm (Note 1)0.350.50.65V VOutput voltage difference between L=4.5mm and L=6.0mm (Note 1)ΔV OOutput voltage differential1.451.702.0■Recommended operating conditions(T a =25℃,V CC =5V)* L : Distance to reflective objectNote 1 : Using reflective object : White paper (Made by Kodak Co., Ltd. gray cards R-27・white face, reflectance; 90%)ParameterSymbol Rating Unit Supply voltageV CC4.5 to5.5VFig. 1 Timing chartVcc(Power supply)nth outputnthmeasurementSecondmeasurementFirst measurementSecond outputFirst output Unstable output MAX 5.0ms38.3ms±9.6msDistance measuring operatingVo(Output)Fig. 2 Example of distance measuring characteristics (output)0.00.51.01.52.02.5Distance to reflective object (mm)O u t p u t v o l t a g e (V )White paper(Reflectance ratio 90%)4.54.64.74.84.95.05.15.25.35.45.55.65.75.85.96.0■Notes●Advice for the optics• The lens of this device needs to be kept clean. There are cases that dust, water or oil and so on deteriorate the characteristics of this device. Please consider in actual application.• Please don’t do washing. Washing may deteriorate the characteristics of optical system and so on.Please confirm resistance to chemicals under the actual usage since this product has not been designed against washing.●Advice for the characteristics• In case that an optical filter is set in front of the emitter and detector portion, the optical filter which has the most efficient transmittance at the emitting wavelength range of LED for this product (λ = 870 ± 70nm), shall berecommended to use. Both faces of the filter should be mirror polishing. Also, as there are cases that the characteristics may not be satisfied according to the distance between the protection cover and this product or the thickness of the protection cover, please use this product after confirming the operation sufficiently in actual application.• In case that there is an object near to emitter side of the sensor between sensor and a detecting object, please use this device after confirming sufficiently that the characteristics of this sensor do not change by the object.• When the detector is exposed to the direct light from the sun, tungsten lamp and so on, there are cases that it can not measure the distance exactly. Please consider the design that the detector is not exposed to the direct light from such light source.• Distance to a mirror reflector can not be sometimes measured exactly.In case of changing the mounting angle of this product, it may measure the distance exactly.• In case that reflective object has boundary line which material or color etc. are excessively different, in order todecrease deviation of measuring distance, it shall be recommended to set the sensor that the direction of boundary line and the line between emitter center and detector center are in parallel.• In order to decrease deviation of measuring distance by moving direction of the reflective object, it shall be recommended to set the sensor that the moving direction of the object and the line between emitter center and detector center are vertical.●Advice for the power supply • In order to stabilize power supply line, we recommend to insert a by-pass capacitor of 10μF or morebetween Vcc and GND near this product.(Incorrect)(Correct)(Incorrect)(Moving direction)(Correct)(Moving direction)●Notes on handling• There are some possibilities that the internal components in the sensor may be exposed to the excessive mechanical stress. Please be careful not to cause any excessive pressure on the sensor package and also on the PCB while assembling this product.●Cleaning InstructionsSolvent cleaning :Solvent temperature 45℃ or less, Immersion for 3 min or lessUltrasonic cleaning :The effect to device by ultrasonic cleaning differs by cleaning bath size, ultrasonic power output, cleaning time, PCB size or device mounting condition etc.Please test it in actual using condition and confirm that doesn't occur any defect before startingthe ultrasonic cleaning. The cleaning shall be carried out with solvent below.Recommended Solvent materials :Ethyl alcohol, Methyl alcohol, Isopropyl alcohol●Presence of ODC etc.✓✓✓Infrared datacommunication device*✓✓CategoryToxic and hazardous substancesLead (Pb)Mercury (Hg)Cadmium(Cd)Hexavalent chromium (Cr 6+)Polybrominated biphenyls (PBB)Polybrominateddiphenyl ethers(PBDE)This product shall not contain the following materials.And they are not used in the production process for this product.Regulation substances : CFCs, Halon, Carbon tetrachloride, 1.1.1-Trichloroethane (Methylchloroform)Specific brominated flame retardants such as the PBB and PBDE are not used in this product at all.• The RoHS directive (2002/95/EC)This product complies with the RoHS directive (2002/95/EC).Object substances: lead (except for lead in glass of electronic components), cadmium, hexavalent chromium, polybrominated biphenyls (PBB) and polybrominated diphenyl ethers (PBDE)• Content of six substances specified in “ Management Methods for Control of Pollution Caused by Electronic Information Products Regulation ” (Chinese : 电子信息产品污染控制管理办法)✓: indicates that the content of the toxic and hazardous substance in all the homogeneous materials of the partis below the concentration limit requirement as described in SJ/T 11363-2006 standard.* : indicates that the content of the toxic and hazardous substance in at least one homogeneous material of the part exceeds the concentration limit requirement as described in SJ/T 11363-2006 standard.Lead in glass of electronic components (designated by “*” in the above table) are exempt from the RoHS directive (2002/95/EC), because there is no effective way to eliminate or substitute them by present scientific technology.■Package specificationProductTrayProductTray section MAX. 100 pieces per tray■Important Notices· The circuit application examples in this publication are provided to explain representative applications of SHARP devices and are not intended to guarantee any circuit design or license any intellectual property rights. SHARP takes no responsibility for any problems related to any intellectual property right of a third party resulting from the use of SHARP's devices.· Contact SHARP in order to obtain the latest device specifi-cation sheets before using any SHARP device. SHARP reserves the right to make changes in the specifications, characteristics, data, materials, structure, and other contents described herein at any time without notice in order to improve design or reliability. Manufacturing locations are also subject to change without notice.· Observe the following points when using any devices in this publication. SHARP takes no responsibility for damage caused by improper use of the devices which does not meet the conditions and absolute maximum ratings to be used specified in the relevant specification sheet nor meet the following condi-tions:(i) The devices in this publication are designed for use in general electronic equipment designs such as:--- Personal computers--- Office automation equipment--- Telecommunication equipment [terminal]--- Test and measurement equipment--- Industrial control--- Audio visual equipment--- Consumer electronics(ii) Measures such as fail-safe function and redundant design should be taken to ensure reliability and safety when SHARP devices are used for or in connection with equipment that requires higher reliability such as:--- Transportation control and safety equipment (i.e.,aircraft, trains, automobiles, etc.)--- Traffic signals--- Gas leakage sensor breakers--- Alarm equipment--- Various safety devices, etc.(iii) SHARP devices shall not be used for or in connection with equipment that requires an extremely high level of reliability and safety such as:--- Space applications--- Telecommunication equipment [trunk lines]--- Nuclear power control equipment--- Medical and other life support equipment (e.g.,scuba).· If the SHARP devices listed in this publication fall within the scope of strategic products described in the Foreign Exchange and Foreign Trade Law of Japan, it is necessary to obtain approval to export such SHARP devices.· This publication is the proprietary product of SHARP and is copyrighted, with all rights reserved. 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位移传感器的原理及应用
位移传感器的原理及应用位移传感器(Displacement Sensor)是一种可以测量物体位置或位置改变的装置。
它通过将位置信息转换为电信号来实现对位移的测量。
位移传感器具有许多运用领域,包括工业自动化、机械工程、机器人技术等。
本文将详细介绍位移传感器的原理及应用。
1.电阻位移传感器:电阻位移传感器利用电阻值随物体位移的变化来测量位移。
其基本原理是通过测量电阻值变化来确定物体位置。
常见的电阻位移传感器包括电阻条、压阻传感器等。
2.容差位移传感器:容差位移传感器也称为电容式位移传感器。
它通过测量电容值的变化来检测物体位置。
容差位移传感器通常由两个电极组成,当物体靠近或远离电极时,电容值会发生变化。
3.光学位移传感器:光学位移传感器利用光电效应来测量位移。
它通过发射光束并利用光电二极管来测量反射光的位置或强度变化来检测物体位置的变化。
4.磁性位移传感器:磁性位移传感器利用磁场的变化来测量位移。
它通过测量磁场强度的变化来确定物体位置。
常见的磁性位移传感器包括霍尔传感器和磁电传感器等。
5.声波位移传感器:声波位移传感器通过测量声波的传播时间来确定物体位置。
它利用声波在空气中传播的特性来进行测量。
1.工业自动化:位移传感器被广泛应用于工业自动化系统中,用于测量和控制机器人、生产线等设备的位移和位置。
它可以实现精确的位置控制和定位,提高生产效率和质量。
2.机械工程:位移传感器在机械工程中用于测量机器零件的位移和位置,以及检测机械运动中的振动和冲击。
它可以帮助优化机械设计和维修,提高机械系统的性能和可靠性。
3.汽车工业:位移传感器在汽车工业中用于测量车辆零件的位移和位置,如悬挂系统、转向系统、刹车系统等。
它可以监测汽车零件的磨损和变形,提供安全稳定的驾驶体验。
4.医疗科学:位移传感器在医疗科学中用于测量人体器官的位移和位置。
它可以帮助医生进行准确的医学诊断和手术操作,提高治疗效果和患者生活质量。
5.环境监测:位移传感器在环境监测中用于测量地震、地表沉降等自然灾害的位移和位置。
线位移传感器、角位移传感器、转速传感器的分类及各种类型的工作原理 -回复
线位移传感器、角位移传感器、转速传感器的分类及各种类型的工作原理-回复在工程和科技领域中,传感器起着至关重要的作用。
传感器是一种能够感测和测量物理量并将其转化为可用信号的设备。
其中,线位移传感器、角位移传感器和转速传感器是常见的传感器类型,在各自的领域中发挥着重要的作用。
本文将逐步介绍这些传感器的分类以及各种类型的工作原理。
一、线位移传感器(Linear Displacement Sensor)线位移传感器是一种用于测量物体位置移动的传感器,它能够测量物体在一个直线轴上的位移。
线位移传感器广泛应用于工业自动化、机械工程、汽车工业等领域。
根据工作原理的不同,线位移传感器可以分为接触式和非接触式传感器。
1. 接触式传感器(Contact Sensors)接触式传感器通过物体与传感器之间的接触来测量位移。
常见的接触式线位移传感器有电阻式、电感式和电容式传感器。
- 电阻式传感器(Resistance Sensors)电阻式传感器基于电阻的变化来测量位移。
当物体移动时,导电材料的电阻会发生变化,进而改变电路中的电流或电压。
通过测量这种变化可以获取位移信息。
电阻式传感器具有较高的精度和稳定性,但由于依赖物体与传感器的接触,容易在长时间使用后产生磨损。
- 电感式传感器(Inductive Sensors)电感式传感器利用线圈的感应效应来测量位移。
当物体靠近传感器时,线圈的感应范围会发生改变,进而改变电路中的电感值。
通过测量电感的变化可以确定位移信息。
电感式传感器具有较高的耐用性和适应性,但对于非金属物体的测量精度较低。
- 电容式传感器(Capacitive Sensors)电容式传感器利用电容的变化来测量位移。
当物体接近传感器时,电容的值会改变。
通过测量电容变化的方式可以得到位移信息。
电容式传感器具有较高的灵敏度和测量精度,但在环境湿度变化较大时容易受到影响。
2. 非接触式传感器(Non-contact Sensors)非接触式传感器通过无接触的方式来测量位移,常见的非接触式线位移传感器有光学传感器和磁电传感器。
LVDT直线位移传感器资料
LVDT位移传感器编辑词条分享深圳市信为科技发展有限公司LVDT(Linear Variable Differential Transformer)是线性可变差动变压器缩写,属于直线位移传感器。
工作原理简单地说是铁芯可动变压器。
它由一个初级线圈,两个次级线圈,铁芯,线圈骨架,外壳等部件组成。
LVDT工作过程中,铁心的运动不能超出线圈的线性范围,否则将产生非线性值,因此所有的LVDT 均有一个线性范围。
初级线圈、次级线圈分布在线圈骨架上,线圈内部有一个可自由移动的杆状铁芯。
当铁芯处于中间位置时,两个次级线圈产生的感应电动势相等,这样输出电压为零;当铁芯在线圈内部移动并偏离中心位置时,两个线圈产生的感应电动势不等,有电压输出,其电压大小取决于位移量的大小。
为了提高传感器的灵敏度,改善传感器的线性度、增大传感器的线性范围,设计时将两个线圈反串相接、两个次级线圈的电压极性相反,LVDT输出的电压是两个次级线圈的电压之差,这个输出的电压值与铁芯的位移量成线性关系。
LVDT的工作电路称为调节电路或信号调节器。
一个典型的调节电路应包括稳压电路、正弦波发生器、解调器和一个放大器。
正弦波发生器应具有恒定的幅度和频率,且不受时间和温度的影响。
正弦可用文氏电桥产生,或用方波、阶梯波经滤波产生,或用其它合适的方法产生。
解调器可以是一个简单的二极管结构,当LVDT次级线圈的交流输出大于1VF.S时,使用简单二极管解调器;如果信号幅度低于此值,由于两个二极管正向电压的差异,会存在温度敏感问题,但对较大的信号电压,二极管误差的影响并不明显。
也可以用同步解调器,在同步解调器中,两个场效应管交替地开关,其定时与为初级供电的正弦波同步。
在初级与解调器开关间所需相移量取决于LVDT指标和LVDT与信号调节器间的导线长度。
正弦波发生器、解调器和放大电路已组合成商品化IC,使用这些器件将极大地简化LVDT信号调节器的设计。
最常用的有Philips出品的NE5521和ADI公司的AD598/698。
MRU磁致伸缩线性位移传感器(PDF 10)
MRU 磁致伸缩线性位移传感器精良电子磁致伸缩线性位移传感器是采用“磁致伸缩原理”研制开发的高精度位移传感器,它不但可以测量运动物体的线性位移,同时给出运动物体的位移和速度模拟信号,灵活的供电方式和极为方便的接线方法可满足各种测量、控制及检测的要求;由于采用非接触测量方式,不会由于磨擦、磨损等原因造成传感器的使用寿命降低。
它良好的环境适应性、可靠性和稳定的工作,为用户带来了极大的方便,与导电橡胶、LVDT、电阻式位移传感器等产品相比有明显的优势,而且一只传感器既可以用来测量位移,也可以测量速度,再加上有着极高的性能价格比和厂家及时周到的售后服务,足可让用户更加放心地使用。
它的输出信号是一个真正的绝对位置输出,而不是比例的或需要再放大处理的信号,所以不存在信号漂移或变值的情况,因此不必像其它位移传感器一样需要定期重标和维护;正是因为它的输出信号为绝对数值,所以假使电源中断重接也不会对数据接收构成问题,更无须重新归回零位。
磁致伸缩线性位移传感器的工作原理如下图。
该产品主要由测杆、电子仓和套在测杆上的非接触的磁环组成。
测杆内装有磁致伸缩线(波导丝),测杆由不导磁的不锈钢管制成,可靠地保护了波导丝。
工作时,由电子仓内电子电路产生一起始脉冲,此起始脉冲在波导丝中传输时,同时产生了一沿波导丝方向前进的旋转磁场,当这个磁场与磁环中的永久磁场相遇时,产生磁致伸缩效应,使波导丝发生扭动,这一扭动被安装在电子仓内的拾能机构所感知并转换成相应的电流脉冲,通过电子电路计算出两个脉冲之间的时间差,即可精确地测出被测位移量。
1、伺服液压油缸活塞位置反馈或预置2、汽轮机气阻阀门开度的检测与控制3、伺服汽缸活塞位置反馈或预置4、水轮机导叶开度的检测与控制5、研磨机械位置反馈或预置6、注塑机模板定位与监测7、铸锻机床位移控制 8、木材加工定位控制9、其它机械定位和位移检测★量程范围(mm)80, 150,300, 500, 800, 1000, 1200, 1500, 2000, 2500, 2800,3000,3500, 4000, 4500, 5000 (也可根据用户要求定制)★输出形式/工作电压:(三线制)位移信号:0~5VDC/+24VDC+10%、0~10VDC/+24VDC+10%、(-5~+5)VDC/+15VDC+10%、(-10~+10)VDC/+15VDC+10%或4-20mADC/+24VDC+10%速度信号:1V/25.4mm/S(最大10VDC),指磁环随物体匀速移动的速度为25.4mm/s时,输出1V的工作电压,最大为输出10VDC的工作电压。
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CFWY型号的传感器是一款高精度直线位移传感器,它由稳幅激励信号源,检测电路和滤波放大组成,稳幅信号源是由集成运放构成,输出高稳定的正弦波,因此它具有稳定度高,波形失真小,温度漂移小,负载能力强,能长期运行等特点。
CFWY直线位移传感器由于是一款高精度设备,在使用过程中不仅要注重其保养,也要注意以下的事项:
1.电路虽采用了内部电源保护措施,还是请用户先进行检查后再接通电源。
不要超过额定电压值,以免影响测量的精确性和不必要的损失。
2.传感器的安装位置不要靠近强磁场,如无特殊说明,传感器不能在对金属强烈腐蚀的环境中使用。
3.被测点的运动轨迹最好与传感器的测杆轴线平行。
这样测量结果就是移动量,如传感器测头移动,测头与被测物的接触面不应凹凸不平。
4.安装使用传感器应轻拿轻放,避免敲打与跌落,夹具应固定在传感器的两端,不要用力过猛,更不可使壳体出现凹陷、变形影响测量量程,请勿超量程使用。
5.请将传感器通电预热5分钟后,再进行正式测量使用。
6.位移传感器为精密仪器,出厂前都以经过了标定与老化,用户不可随意拆卸,否则影响测量精确性及可能造成传感器损坏。
CFWY直线位移传感器的指标数据如下:
蚌埠高灵传感系统工程有限公司在自主创新的基础上开发生产出力敏系列各类传感器上百个品种,各种应用仪器仪表和系统,以及各种起重机械超载保护装置,可以广泛应用于油田、化工、汽车、起重机械、建设、建材、机械加工、热电、军工、交通等领域。
公司除大规模生产各种规格的高精度、高稳定性、高可靠性常规产品外,还可根据用户具体要求设计特殊的非标传感器,以满足用户的特殊要求。
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