位移传感器的安装方法

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拉绳位移传感器使用方法

拉绳位移传感器又称拉绳传感器、拉绳电子尺、拉绳编码器。

是直线位移传感器在结构上的精巧构成，充分结合了角度传感器和直线位移传感器的优点，成为一款安装尺寸小、结构紧凑、测量行程大、精度高的传感器，行程从几百毫米至几十米不等。

它的使用方法也比较的简单，一般是这样的：
(1 )将拉绳位移传感器通过安装孔固定在安装支架上。

(2 )将钢丝绳低速拉出到量程最大处,在拉出过程中,要保持钢丝绳和出绳口不摩擦,钢丝绳的拉出方向应与位移传感器的侧面平行。

(3)调整安装支架及出绳口,最小行程测量点最大行程测量点的相互位置,以保证三点成一线,并与传感器侧端平行度误差小于1°
( 4)将钢丝绳缓慢放回,在工作最小行程处固定钢丝绳,并保持钢丝绳与位移传感器侧端平行。

(5)如果在工作最大行程处固定钢丝绳掉头,应将钢丝绳拉出至最大行程处,在出绳口用用工具夹紧钢丝绳，再固定钢丝绳头。

需要注意的是：
①安装拉绳位移传感器时,应根据被测点的运动轨迹,使拉线头拉出的钢绳尽量与传感器出口端面保持垂直。

②请确认在电源关闭的状态下进行接线,注意错误接线可能会损坏传感器。

③传感器拉线头的拉出量应在其有效长度范围内工作，避免拉出到极限，使钢绳受力过大遭受损伤。

④严禁松动传感器上的螺钉,转动固紧环位置。

⑤钢丝绳为不锈钢材料，在室外使用时，可定期上油。

这时大家如还有不清楚的或者是想购买拉绳位移传感器，可咨询郑州沐宸自
动化科技有限公司的工作人员进行了解。

我们目前已涵盖的传感器类别有力传感器、多维力传感器、扭矩传感器、位移传感器、压力传感器、加速度传感器、液位传感器等，同时可根据客户的需求，定制各类传感器，值得大家的选择。

机器人末端位移传感器的安装位置标定方法

机器人末端位移传感器的安装位置标定方法袁康正;朱伟东;陈磊;薛雷;戚文刚【摘要】针对机器人末端激光位移传感器位置的标定问题,基于平面和球面模板拟合的标定模型,设计一种同时标定位移传感器方向和位置参数的标定方法.以机器人离线编程与机器人运动学仿真为基础,对2种标定算法进行系统的仿真对比实验.分析影响2种标定模板标定精度的影响因素,如传感器测量误差、测量长度以及标定参数数量.引入可观测指数来评价机器人运动空间中测量姿态的标定效率.通过优化算法计算得出一组近似最优测量姿态以及最佳评价指数,减少非建模误差以及测量误差对标定结果的影响,有效地提高算法的抵抗噪声能力、标定精度以及标定效率.实验结果表明,使用该标定方法标定后的位置参数标准差为0.37 mm,方向参数标准差为0.35°.【期刊名称】《浙江大学学报（工学版）》【年(卷),期】2015(049)005【总页数】6页(P829-834)【关键词】机器人TCP标定;激光位移传感器;最小二乘法;可观测指数【作者】袁康正;朱伟东;陈磊;薛雷;戚文刚【作者单位】浙江大学机械工程学系,浙江杭州310027;浙江大学机械工程学系,浙江杭州310027;上海飞机制造有限公司,上海200436;上海飞机制造有限公司,上海200436;上海飞机制造有限公司,上海200436【正文语种】中文【中图分类】TP242将激光位移传感器、激光扫描仪、照相机等非接触式测量设备安装于机器人末端法兰盘上,构成对环境具有一定感知功能的智能机器人是机器人的主要发展趋势［1］.对于在法兰上装有传感器设备的机器人,传感器相对于法兰盘的位置和方向需要事先标定,这一过程称为机器人刀尖点标定（tool center point,TCP）［2］.另外,随着机器人仿真和离线编程技术在工业中的应用日益增加［3］,为了更加有效地使用机器人离线编程,需要进行准确的机器人标定和机器人TCP标定.国内外对机器人TCP标定问题的研究已经取得较大进展,但主要是用于解决机器人与工业相机、3D扫描仪之间的标定问题.Shiu等［4］通过四元代数法和线性最小二乘法来分步求解相机位姿的旋转矩阵和平移矩阵.Li等［5-6］以标准球作为标定对象,并通过机器人的平移运动和旋转运动分步求解扫描仪与机器人之间的旋转和平移矩阵.而针对机器人末端执行器夹持激光位移传感器的TCP标定问题,目前采取的方法主要是通过求解机器人在特定几何约束（点、线、面）下的闭环运动链方程［2］.王胜华等［1］采用多次改变机器人位姿对同一点进行测量,利用运动学方程和最小二乘原理求出机器人末端坐标系与传感器坐标系之间的齐次变换矩阵.此标定方法很难保证每次测量点都在同一点上,且标定结果受实验环境、实验操作影响较大.吴聊等［7］采用基于平面模板的标定方法,在不同位姿下对平面进行测量,利用非线性最小二乘法拟合平面求解标定问题.该方法虽然能够快速标定出结果,但是参数分布对结果影响较大,因此标定精度受实验操作影响.Zhu等［8］提出了基于球面拟合的标定算法,标定精度较高.但该方法首先需要机器人视觉伺服控制系统辅助标定位移传感器方向参数,不具有通用性.Awei等［9］通过设计圆柱面和锥面复合标定对象,提出了一种串联坐标测量机标定以及TCP标定新算法.卢科青等［10］通过设计一种方向可调的标定面,在三坐标测量机平台上对点激光测头激光束方向进行了标定.这2种方法虽然能满足标定精度的要求,但标定过程往往需要将位移传感器的方向和位置参数分步标定,标定过程较为繁琐,而且需要复杂的标定对象或者精密的辅助测量设备,标定成本高.同时,在位移传感器标定过程中,机器人的测量姿态和测量条件对标定结果的影响很大,而国内外学者在姿态选择问题上研究较少,使得标定算法的移植性较差.为了实现TCP标定算法的快速性和通用性,本文在非线性最小二乘优化算法的基础上,建立了基于平面和球面拟合的标定理论模型,对位移传感器的方向和位置参数进行同时标定,简化了标定步骤.通过引入可观测指数和优化算法得出最优测量姿态以及最佳评价指数,提高了算法的抗干扰能力、标定精度和标定效率.1.1 平面标定模型激光位移传感器基于平面拟合标定算法的数学模型如图1所示.机器人底座base 坐标系为X w Y w Z w O w,法兰盘坐标系为X t Y t Z t O t,位移传感器参考点在法兰盘坐标系下坐标p（x 0,y 0,z 0）、方向固定板在机器人base坐标系下的平面方程为ax＋by＋cz＋1＝0（不考虑特殊情况）,位移传感器参考点到测量点的距离为l.法兰盘坐标系X t Y t Z t O t与机器人base坐标系之间的变换矩阵 T 可由机器人正向运动模型得出.测量点在法兰坐标系X t Y t Z t O t下的坐标x可以表示为式中：x＝［x,y,z］T,x 0＝［x 0,y 0,z 0］T,n＝［n x,n y,n z］T.测量点在机器人base坐标系下的坐标为p w（x w,y w,z w）.由法兰盘和机器人base坐标系之间齐次变换关系可得由于测量点在固定板平面上,因此p w满足平面方程：联立方程（2）、（3）可得位移传感器测量点到平面的距离为操作机器人到不同的位姿进行测量,获取m组测量结果,可得d i＝f i（x 0,y 0,z 0,α,β,a,b,c）（i＝1,2,….,m）,其中（cosα＝n x,cosβ＝n y）.即可以通过非线性最小二乘法求解待标定参数,问题转化为求解如下最小二乘问题：1.2 球面标定模型与平面拟合标定模型相似,球面拟合标定模型如图2所示.测量点p w（x w,y w,z w）在已知半径R的固定球面上,满足空间球面方程：联立方程（2）、（6）可得到测量点到球心p c（x c,y c, z c）的距离为通过控制机器人使激光位移传感器在不同姿态下测量球面上m个点,可以得到m个形式如式（7）的等式.则位移传感器标定问题即为求解非线性最小二乘问题：针对建立的平面和球面标定模型,在三维设计软件CATIA中建立相应的三维模型并在拟合面上选取若干个离散测量点.通过离线编程前置处理软件提取测量点信息并导入到DELMIA软件中的离线编程模块进行机器人测量仿真,获取机器人法兰位姿矩阵 T以及测量长度l数据,仿真实验平台如图3所示.在测量值l上添加均匀分布噪声来近似模拟机器人运动误差、传感器测量误差、拟合面误差等因素对测量值的影响.最后,非线性最小二乘问题可通过数值分析软件MATLAB中Levenberg-Marquardt算法求解［11］.2.1 2种标定算法标定结果对比分别在l上添加随机测量误差±Δε,对2种标定算法进行多次优化实验.2种标定算法标定的传感器参考点位置绝对误差Δd和激光束方向角度绝对误差Δθ与Δε的关系如图4（a）和（b）所示.在Δε＝±0.2 mm的噪声等级下,分别对平面和球面标定算法随机进行2 000次优化计算,位置绝对误差Δd和方向角度绝对误差Δθ的直方图如图5所示,其中f为频率数.从仿真结果图4和5可知,球面算法与平面算法相比,球面算法的标定精度高、收敛性好,且误差越大效果越明显.2.2 参数影响仿真分析测量长度：针对球面标定算法,分析了位移传感器测量值分布情况对标定结果的影响.在传感器测量位置、方向相同,噪声大小相同,测量长度l均值¯l分别为20、40、60、80、100 mm条件下进行优化计算.5种情况下的标定结果如图6所示.标定参数个数：针对球面标定算法,位移传感器需标定的参数个数n对位置标定精度影响较大.在所有参数都未知的情况下,此时标定参数个数n＝8（传感器位置、方向、球心位置）.若球心在机器人base下坐标已知,则需要标定参数个数n＝5.若传感器方向参数事先通过其他方法标定,此时需要标定参数个数n＝6.在不同标定参数个数下,球面算法的位置标定误差和噪声误差的关系如图7所示.2.3 姿态仿真优化针对图2球面标定理论模型,可得式中：ω为待标定参数（x,y,z,α,β,x c,y c,z c）,ε为传感器测量误差、机器人运动误差等引起的测量点到球心距离误差.将上式对 T进行微分可得式中：ΔF为函数误差,J为雅克比辨识矩阵,ΔT为机器人姿态矩阵误差,对J进行奇异值分解可得式中：U、V为正交矩阵,Σ为对角矩阵,对角元素为σi（i＝1,…,m）,其中σ1≥σ2…≥σm≥0.可观测指数［12］基于雅克比辨识矩阵的奇异值分解,量化在特定位姿下参数辨识的可观测性.指数数值越大,则位置误差对于参数误差的贡献越大,即未建模误差和测量误差的影响越小［13］.5种可观测指数定义如下：最优姿态优化算法流程如下：1）在机器人测量运动空间内随机选取足够多的N组测量姿态作为候选姿态.2）在候选姿态中选取n（n＜N）组姿态作为初始标定姿态集合,用Ω表示.3）从余下的（N－n）组候选姿态中,选取一个姿态ξ＋增加到Ω,使得增加后的标定姿态Ω＋1的可观测指数与Ω相比增加最大.4）从Ω＋1中去掉一个姿态ξ－,使得去掉后的标定姿态Ω可观测指数减小最少.5）重复步骤3和4直到ξ＋与ξ－相等.由仿真模型获取N＝2 000组候选姿态,分别应用5种可观测指数对候选姿态进行优化计算.5种可观测指数优化前后对比如图8所示.2.4 仿真结论由仿真实验结果可以得出以下结论：球面标定算法比平面算法收敛性好,且标定精度高.在实验条件允许情况下,方向参数通过辅助设备单独标定,能够有效地提高球面算法的标定精度,而球心坐标参数在已知的情况下对传感器位置标定精度的提高不大.在测量姿态相同的情况下,传感器的测距越小位置参数标定精度越高.5种可观测指数优化姿态在一定程度上均能提高球面标定算法的稳定性和精度,其中O 5指数优化效果最好.为了检验球面标定算法的有效性,进行了基于球面拟合的位移传感器标定实验,实验平台如图9所示.实验中采用KUKA KR360-2型号六自由度机器人,重复定位精度±0.08 mm.机器人法兰末端执行器上安装由Baumer公司生产的ch-8501型号激光位移传感器,最大测距120 mm,分辨率0.01 mm,线性误差0.08 mm.固定的标定球采用直径为30 mm的标准球,其球面圆度0.08μm.通过改变机器人姿态使激光位移传感器对标定球面进行30次测量,并记录相关数据.将待标定参数的粗略测量值作为迭代计算的初始值,通过Matlab优化工具箱中lsqnonlin函数,求解球面标定模型中的非线性最小二乘问题.采用球面算法求解参数的优化结果如表1所示.位移传感器位置参数标准差为0.37 mm,接近传统视觉测量方法标定精度（标准差为0.2 mm）［8］.本文详细分析了基于平面和球面拟合的位移传感器标定理论模型,并通过仿真分析对比得出球面模板方法在收敛性和标定精度上要优于平面模板方法.为了避免使用额外的附加测量设备,本文同时标定位移传感器方向和位置参数,简化了标定流程.为了减小传感器测量误差和测量姿态对球面标定算法的精度、稳定性和标定效率的影响,本文引入了可观测指数对标定姿态进行评价,进而获得最优姿态.实验结果显示,采用本文的标定方法,激光位移传感器的标定结果位置参数最大标准差为0.37 mm,方向参数最大标准差0.35°,接近传统视觉测量方法标定精度.【相关文献】［1］王胜华,都东,张文增,等.机器人定点变位姿手-眼标定方法［J］.清华大学学报：自然科学版,2007,47（2）：165-168.WANG Sheng-hua,DU Dong,ZHANG Wen-zeng,et al.Hand-eye calibration for the robot by measuring a fixed point from different poses［J］.Journal of Tsinghua University：Science and Technology,2007,47（2）：165-168.［2］GAN Z,TANG Q.Visual sensing and its applications： integration of laser sensors to industrial robots［M］.Hangzhou：Zhejiang University Press,2011.［3］MITSI S,BOUZAKIS K D,MANSOUR G,et al.Offline programming of an industrial robot for manufacturing［J］.The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2005,26（3）：262-267.［4］SHIU Y C,AHMAD S.Calibration of wrist-mounted robotic sensors by solving homogeneous transform equations of the form AX＝XB［J］.Robotics and Automation,IEEE Transactions on,1989,5（1）：16-29.［5］LI J,ZHU J,DUAN K,et al.Calibration of a portable laser 3-D scanner used by a robot and its use in measurement［J］.Optical Engineering,2008,47（1）：017202-017202-8. ［6］REN Y J,YIN S B,ZHU J G.Calibration technology in application of robot-laser scanning system［J］.Optical Engineering,2012,51（11）：114204-114204.［7］吴聊,杨向东,蓝善清,等.基于平面模板的机器人TCF标定［J］.机器人,2012,34（1）：98-103.WU Liao,YANG Xiang-dong,LAN Shan-qing,et al.Robotic TCF calibration based on a planar template［J］.Robot,2012,34（1）：98-103.［8］ZHU Z,TANG Q,LI J,et al.Calibration of laser displacement sensor used by industrial robots［J］.Optical Engineering,2004,43（1）：12-13.［9］ZHOU A,GUO J,SHAO W,et al.A segmental calibration method for a miniature serial-link coordinate measuring machine using a compound calibration artefact［J］.Measurement Science and Technology,2013,24（6）：065001.［10］卢科青,王文,陈子辰.点激光测头激光束方向标定［J］.光学精密工程,2010,18（4）：880-886.LU Ke-qing,WANG Wen,CHEN Zi-chen.Calibration of laser beam-direction for point laser sensors［J］.Optics and Precision Engineering,2010,18（4）：880-886.［11］陈淑铭,乔田田.一个求解非线性最小二乘问题的新方法［J］.烟台大学学报：自然科学与工程版,2004,01：14 -22.CHEN Shu-ming,QIAO Tian-tian.A new method of solving problem of nonlinear least square［J］.Journal of Yantai University：Natural Science and Engineering Edition,2004,17（1）：14-22.［12］SUN Y,HOLLERBACH J M.Observability index selection for robot calibration［C］//IEEE International Conference on Robotics and Automation.Pasadena：IEEE,2008：831-836.［13］JOUBAIR A,BONEV I parison of the efficiency of five observability indices for robot calibration［J］.Mechanism and Machine Theory,2013,70：254-265.。

WYDC位移传感器

直流位移传感器详细说明一、原理及用途：WY-DC 系列位移传感器（LVDT）是基于变压器原理。

通过一次线圈与二次线圈弱电磁藕合，使得铁芯的位移变化量与输出电讯号（电压或电流）变化量呈精密线性关系，可以直接把机械变化量转变为标准电讯号供给电脑数据采集或PLC进行过程控制。

WY-DC系列产品是将传感器线圈和电子线路安装在一个不锈钢管里，实现了机电一体化，具有较强的抗干扰能力。

该系列产品具有行程大、精度高、稳定性好、安装使用方便等优点。

是位移、距离、伸长、移动、厚度、振动、膨胀、液位、压缩，应变等等物理量的检测和分析的有力工具。

WY-DC系列位移传感器广泛应用于航天、航空、电力、石油化工、机械、军工、纺织、汽车、煤炭、地震监测、高等院校及科研院所等领域，即可以与仪表配套使用，也可以单独使用。

二、技术指标及型号：WY-DC位移传感器1、灵敏度（mv/v/mm）：100-10002、初级励磁电压：5V（3-8）3、动态频率：0-200HZ（3DB）标准0-800HZ最高（动态位移测量）4、灵敏度漂移：零点：0.01（%/℃）满度：0.025（%/℃）5、负载阻抗：20KΩ6、工作温度：-20℃+70℃标准-40℃+200℃（耐高低温）7、高精度：0.05%8、高分辨率：0.001um9、供电电压：6VDC 12VDC 24VDC ±9VDC ±12VDC ±15VDC10、输出电压：0——5V 0——10V 0——±5V 0——±10V输出电流：0——10mA 0-20mA 4-20mAWY-DC位移传感器外形结构图B(mm)型号量程（mm）精度A（mm）C(mm)D(mm)E(mm)最小最大WYDC-1L、WYDC-0.5D1、±0.50.5%0.2%0.1%0.05%49305415ф20M4 M5 回弹WYDC-2L、WYDC-1D2、±10.5%0.2%0.1%0.05%49305415ф20M4 M5 回弹WYDC-5L、WYDC-2.5D5、±2.50.5%0.2%0.1%0.05%71308015ф20M4 M5 回弹WYDC-10L、WYDC-5D10、±50.5%0.2%0.1%0.05%71308015ф20M4 M5 回弹WYDC-20L、WYDC-10D20、±100.5%0.2%0.1%0.05%71309515ф20M4 M5 回弹WYDC-30L、WYDC-15D30、±150.5%0.2%0.1%0.05%91309515ф20M4 M5 回弹WYDC-40L、WYDC-20D40、±200.5%0.2%0.1%0.05%1093011115ф20M4 M5 回弹WYDC-50L、WYDC-25D50、±250.5%0.2%0.1%0.05%1093015515ф20M4 M5 回弹WYDC-100L、WYDC-50D100、±500.5%0.2%0.1%1693020515ф20M4 M5 回弹WYDC-150L、WYDC-75D150、±750.5%0.2%0.1%2724026515ф20M4 M5 回弹WYDC-200L、WYDC-100D200、±1000.5%0.2%0.1%3004032115ф20M4 M5 回弹WYDC-300L、WYDC-150D300、±1500.5%0.2%0.1%4894048515ф20M5 WYDC-400L、WYDC-200D400、±2000.5%0.2%0.1%5684064415ф20M5 WYDC-500L、WYDC-250D500、±2500.5%0.2%0.1%6885074915ф20M5 WYDC-600L、WYDC-300D600、±3001%0.5%0.2%9085074915ф20M5 WYDC-700L、WYDC-350D700、±3501%0.5%0.2%9505079120ф20M5 WYDC-800L、WYDC-400D800、±4001%0.5%0.2%10145084520ф20M5 WYDC-900L、WYDC-450D900、±4501%0.5%0.2%116350100420ф20M6 WYDC-1000L、WYDC-500D1000、±5001%0.5%0.2%124750108820ф20M6 WYDC-1200L、WYDC-600D1200、±6001%0.5%0.2%145150129220ф20M6 WYDC-1500L、WYDC-750D1500、±7501%0.5%0.2%179050163120ф20M6 WYDC-2000L、WYDC-1000D2000、±10001%0.5%0.2%225150209220ф20M6注：L为单向，D为双向，如需不同型号和尺寸的传感器可订制作三、安装及使用方法：拉杆式位移传感器可以水平安装，也可垂直安装，首先将传感器壳体放在参照物（基准）的安装支架孔里，使传感器拉杆和被测物移动的方向保持一致，根据传感器的量程，估算大致的间隙，然后用镙母将拉杆和被测物固定起来，通上电源等传感器稳定下来，再慢慢的移动传感器壳体，使传感器的输出零位对应于被测物机械零位，然后将传感器壳体夹紧（不可松动），安装好就可以通过计算机数据采集对被测验物的位移进行检测或监测或PLC进行系统控制，回弹式位移传感器和拉杆式位移传感器安装基本相似。

霍尔位移传感实验报告

一、实验目的1. 理解霍尔位移传感器的工作原理。

2. 掌握霍尔位移传感器的安装和调试方法。

3. 分析霍尔位移传感器的性能特点。

4. 验证霍尔位移传感器的测量精度和稳定性。

二、实验原理霍尔位移传感器是基于霍尔效应原理设计的。

当电流通过半导体材料，并受到垂直于电流方向的磁场作用时，在半导体材料的两侧会产生电压，这个电压称为霍尔电压。

霍尔电压的大小与磁感应强度、电流强度和半导体材料的厚度有关。

霍尔位移传感器通常由一个线性霍尔元件、永久磁钢组和测量电路组成。

当传感器沿轴向移动时，由于磁场分布的变化，霍尔元件的输出电压也随之变化，从而实现位移的测量。

三、实验仪器与设备1. 霍尔位移传感器2. 永久磁钢组3. 信号调理电路4. 数据采集器5. 移动平台6. 精密尺四、实验步骤1. 将霍尔位移传感器安装在移动平台上，确保传感器轴线与移动平台轴线一致。

2. 将传感器连接到信号调理电路，并进行电路调试，确保信号输出稳定。

3. 使用数据采集器记录传感器在不同位移位置下的输出电压。

4. 将实验数据与理论计算结果进行对比分析。

5. 改变传感器轴线与磁场方向的夹角，观察霍尔电压的变化，分析传感器的性能特点。

五、实验数据与结果分析1. 实验数据记录表| 位移（mm） | 霍尔电压（mV） | 理论计算值（mV） ||------------|----------------|------------------|| 0 | 0 | 0 || 1 | 0.5 | 0.5 || 2 | 1.0 | 1.0 || 3 | 1.5 | 1.5 || 4 | 2.0 | 2.0 |2. 实验结果分析（1）实验数据与理论计算值基本一致，说明霍尔位移传感器的测量精度较高。

（2）当传感器轴线与磁场方向的夹角为90°时，霍尔电压最大；当夹角为0°时，霍尔电压最小。

这表明霍尔位移传感器的输出电压与传感器轴线与磁场方向的夹角有关。

位移传感器的结构和安装方法

位移传感器的结构和安装方法位移传感器是一种用于测量物体位移的设备。

它通常由以下几个部分组成：1. 传感器体：传感器体是位移传感器的主要部分，通常由金属或塑料制成。

它具有一定的弹性，可以适应物体的位移变化。

传感器体上通常会安装有敏感元件，如电阻、电容或压阻片等。

传感器体：传感器体是位移传感器的主要部分，通常由金属或塑料制成。

它具有一定的弹性，可以适应物体的位移变化。

传感器体上通常会安装有敏感元件，如电阻、电容或压阻片等。

2. 敏感元件：敏感元件是位移传感器中负责测量位移的部分。

它们会受到物体位移的影响而产生相应的电信号或机械变化。

常见的敏感元件包括电阻式传感器、电容式传感器和压阻式传感器等。

敏感元件：敏感元件是位移传感器中负责测量位移的部分。

它们会受到物体位移的影响而产生相应的电信号或机械变化。

常见的敏感元件包括电阻式传感器、电容式传感器和压阻式传感器等。

3. 信号处理电路：信号处理电路是位移传感器中将敏感元件输出信号进行处理的部分。

它可以将敏感元件输出的电信号转换为数字信号或模拟信号，以便进行后续的数据处理或控制。

信号处理电路：信号处理电路是位移传感器中将敏感元件输出信号进行处理的部分。

它可以将敏感元件输出的电信号转换为数字信号或模拟信号，以便进行后续的数据处理或控制。

位移传感器的安装方法可以根据具体的应用需求来选择。

以下是一些常见的安装方法：1. 固定安装：将位移传感器直接固定在需要测量位移的物体上。

这种安装方法适用于需要测量物体整体位移的情况，如机械臂、汽车悬挂系统等。

固定安装：将位移传感器直接固定在需要测量位移的物体上。

这种安装方法适用于需要测量物体整体位移的情况，如机械臂、汽车悬挂系统等。

2. 引导安装：在位移传感器和被测物体之间使用引导装置，如导轨或传动装置。

通过引导装置的作用，位移传感器可以跟随被测物体的位移变化，从而实现准确的位移测量。

引导安装：在位移传感器和被测物体之间使用引导装置，如导轨或传动装置。

位移传感器安装使用说明及注意事项

位移传感器安装使用说明及注意事项位移传感器是一种用于测量物体位置变化的装置，广泛应用于机械设备、自动化系统和工程测量等领域。

在安装和使用位移传感器时，有一些重要的注意事项需要遵守，以确保精确的测量和设备的正常运行。

下面是位移传感器的安装使用说明及注意事项：1.安装位置的选择：-与要测量的物体位置一致，以确保测得准确的位移值；-避免外部干扰，如振动、冲击等；-不受高温、低温、湿度等环境因素的影响；-方便安装和维护。

2.安装步骤：-清洁安装位置：安装位置应清洁无尘，避免灰尘和杂物进入传感器。

-固定传感器：使用合适的固定方式将传感器牢固地固定在安装位置上，避免松动或移位。

-连接电缆：将传感器的接线端子与测量系统的接口连接，确保接触良好。

-调整传感器：根据实际需要，调整传感器的工作范围和增益，使其适应要测量的位移范围。

3.注意事项：-避免过量应力：在安装传感器时，避免施加过大的力量，以免损坏传感器或测量物体。

-防止振动和冲击：位移传感器对振动和冲击非常敏感，因此应注意避免安装在振动和冲击较大的位置上。

-避免过温和低温：传感器通常有工作温度范围限制，应尽量避免超出该范围的温度环境。

-防护措施：按照传感器的防护等级要求，采取相应的防护措施，如防尘、防水等。

-定期校准：位移传感器在使用一段时间后可能出现漂移或误差，建议定期对传感器进行校准，以保证测量精度。

4.维护保养：-定期清洁：定期清洁传感器的表面和接线端子，避免灰尘、油污等物质积聚。

-固定检查：定期检查传感器的固定方式，确保其稳固可靠，并根据需要进行调整。

-良好保护：避免传感器受到机械撞击、弯曲、拉伸等损坏，减少意外事故的发生。

总之，位移传感器的安装和使用需要仔细操作，并注意以上的注意事项，以确保传感器正常运行和精确测量物体的位移变化。

在实际应用过程中，还应根据具体设备和使用要求，遵循制造商提供的安装和使用说明。

位移传感器的工作原理

位移传感器的工作原理概述：位移传感器是一种用于测量物体位移的装置，广泛应用于工业自动化、机械制造、航空航天等领域。

它能够将物体的位移转化为电信号输出，以实现对位移的准确测量和控制。

本文将详细介绍位移传感器的工作原理及其应用。

一、工作原理：位移传感器的工作原理基于物理量的变化与电信号的转换。

常见的位移传感器有电阻式、电容式、电感式、光电式等多种类型，下面以电阻式位移传感器为例来介绍其工作原理。

1. 电阻式位移传感器：电阻式位移传感器是利用电阻值随着物体位移的变化而发生变化的原理来测量位移的。

它通常由电阻元件和测量电路组成。

（1）电阻元件：电阻元件是位移传感器的核心部分，它通常采用导电材料制成，如碳膜电阻、金属薄膜电阻等。

电阻元件的形状可以是线性的，也可以是非线性的，根据不同的应用需求选择不同的电阻元件。

（2）测量电路：测量电路用于测量电阻元件的电阻值，并将其转化为电信号输出。

常见的测量电路有电压分压法、电流源法等。

其中，电压分压法是最常用的方法，它通过在电阻元件两端加上一个恒定电流，测量电阻元件两端的电压来计算电阻值。

2. 工作过程：电阻式位移传感器的工作过程如下：（1）传感器安装：将位移传感器固定在需要测量位移的物体上，使其能够随着物体的位移而发生相应的变化。

（2）位移测量：当物体发生位移时，位移传感器内部的电阻元件也会随之发生变化。

通过测量电路，可以将电阻元件的变化转化为电信号输出。

（3）信号处理：位移传感器输出的电信号通常需要进行进一步的处理，以满足实际应用的需求。

常见的信号处理方法有放大、滤波、线性化等。

（4）数据显示与控制：经过信号处理后，位移传感器的输出结果可以通过显示装置进行实时显示，也可以通过控制装置进行自动控制。

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：位移传感器在工业自动化领域中用于测量机器人的位置、运动轨迹等信息，以实现精准控制和操作。

BGK-4450型振弦式多点位移计传感器安装使用手册(REV.B)

传感器不能转动。 5. 继续拉动传感器，直到在读数仪上获得所需读数(调节量参见表 1,实际应用以现场
要求确定)。 6. 紧固传基座上的传感器固定锚，同时注意传感器不被转动。变化量 5,000 最小读数 2000 2000 最大读数 8500 8500 中间范围 5500 5500 1/3 压缩量 1/3 拉伸量 1/3 拉伸量 1/3 压缩量 6500 6500 4000 4000
BGK－4450 型多点位移计传感器
安装使用手册
（REV.A）
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图 1－4450 位移传感器示意图注意：不可转动位移传感器的滑动杆，这可能导致传感器的永久损坏！滑动杆上的定位销与外同上的定位槽则起调整定位的作用。
2.安装调试 2.1初步测试
收到该仪器后，即应用测量仪表（如 BGK-408）对传感器作适当地检查。滑动杆出厂时通常以被拉出大约 50％量程的位置定位（见图 1），原因是传感器的钢弦在保持一定张力的情况下，可减少在运输途中造成的损坏。把传感器连接到读数议上，读数应该是稳定的，其频率模数大约在 4000～5000 字范围内。当去掉尼龙扣或半圆保护管后，滑动杆会弹回外筒内，此时读数应该是 2000～3000 之间。注意，通常在定位销落入定位槽时，往往不能获取读数或读数不稳定，此时只要将滑动杆拉出 2～3mm 后即可得到正确读数。

地铁隧道混凝土结构监测技术规程

地铁隧道混凝土结构监测技术规程一、前言地铁隧道混凝土结构是地铁工程中不可或缺的一部分，其质量直接关系到地铁安全运营和使用寿命。

随着地铁工程的快速发展，地铁隧道混凝土结构监测技术也越来越重要。

本技术规程旨在规范地铁隧道混凝土结构监测的具体操作步骤和技术要求，以确保监测结果准确可靠，为地铁工程的安全运营提供重要技术支撑。

二、监测设备地铁隧道混凝土结构监测所需设备包括：应变计、位移传感器、温度传感器、水平位移传感器、垂直位移传感器、声发射仪、超声波检测仪、电磁波检测仪等。

三、监测方案1.监测内容地铁隧道混凝土结构监测内容包括：混凝土应力应变状态、混凝土变形状态、混凝土温度状态、地铁隧道结构变形状态、地铁隧道结构声波状态、地铁隧道结构超声波状态、地铁隧道结构电磁波状态等。

2.监测点布设根据地铁隧道混凝土结构的特点和实际情况，监测点应当合理布设，保证监测结果的准确性和可靠性。

监测点的布设应满足以下要求：（1）覆盖整个隧道结构，监测点应均匀分布。

（2）监测点应设置在隧道结构的重点部位，如隧道口、曲线、坡度变化处等。

（3）监测点应设置在混凝土结构的关键部位，如板、墙、柱、梁等。

（4）监测点应设置在混凝土结构的不同深度，如表层、中层、底层等。

（5）监测点应设置在混凝土结构的不同位置，如中心位置、边缘位置等。

3.监测频率地铁隧道混凝土结构监测需要根据实际情况和监测要求制定合理的监测频率。

监测频率的制定应考虑以下因素：（1）监测点的数量和分布情况。

（2）监测设备的性能和稳定性。

（3）监测数据的实时性和可靠性要求。

（4）隧道结构施工和使用情况。

（5）监测成本和效益。

四、监测方法1.应变计监测（1）应变计选择应变计的选择应根据监测要求和实际情况进行选择。

常用的应变计有：化学应变计、电阻式应变计、光纤应变计、压电式应变计等。

（2）应变计安装应变计的安装应遵循以下原则：①应变计应与混凝土紧密接触，应变计的粘合面积应大于20mm×20mm，应变计的安装应采用专用胶水进行粘合。

YHD-位移传感器YDH直流位移传感器

YHD 型位移传感器YHD 型位移传感器使用说明书一、用途YHD 型位移传感器，是由同济大学工程结构研究所李炳生等同志设计研制，并通过由上海市高等教育局主持进行的科研鉴定的科研成果，转让给我厂的产品之一，它是测量静态、准静态或低频动态，直线位移或与直线位移有关的机械量转换成电量的一次仪表，它与二次、三次仪表，例如各种型号的静、动态电阻应变仪、数字电压表、打印机、光线示波器、“X—Y”函数记录仪和磁带记录仪等配套使用，可以用于水利水电、矿山隧道、桥梁交通、材料性能、机械工程、航空工程、土木建筑等工程结构中位移或应变测量。

二、结构与工作原理YHD 型位移传感器，主要由机械传动机构、表面指示装置、和电气线路等组成。

1、机械传动机构，采用铝合金壳体、上轴套、下轴套、测杆、双触头、拉（压）簧、导向机构，所有另配件均经过表面处理，从而机械传动灵活、耐久和重复性能良好。

2、表面指示装置，采用PC 不干胶贴面，并留有透明刻度窗口作为传感器面板，以便观察位移所处的原始状态。

3、电气线路，采用双线密绕无感电阻（此无感电阻经过严格的老化处理）。

可变电阻丝和引出导线等组成。

基本工作原理是采用一般静、动态电阻应变仪常用的应变电桥原理，当任何机械量转为直线位移的变化量ΔL ，推动机械传动机构，使双触头在可变电阻上产生一个相应的R Δ的变化，为了测试出R Δ的微小变化量，由位移传感器中特制的双线密绕的无感电阻组成了外桥电阻，组成为应变电桥，从而实现了机械量换成电量的目的，这种机械量（位移）转换成为电量的关系，可用通用的电阻应变仪关系式表达。

即为： RR KεΔ= （1）式中： ε−−应变值（×610−）； R −−电桥桥臂电阻（Ω）；R Δ−−因外位移引起的电阻变化量（Ω）；K −− 使用仪器的灵敏系数；根据导体电阻阻值（R ´）的关系式'LR P F = （2）式中： 'R −−可变电阻丝的电阻（Ω）； P −−电阻丝的电阻率 2(/)mm m Ω ；L −−电阻丝的长度（m ）； F −−电阻丝的截面积（2mm ）；从式（1）（2）中，不难看出，被测位移量的大小和R Δ和K 成正比，而与桥臂电阻12R R 阻值成反比，为此位移传感器只要进行适当的选择可变电阻丝'R 的直径、长度和电阻率，以及桥路电阻12R R 就可确定输出灵敏度(/)S mm με，其工作原理见图1所示。

直线位移传感器原理及使用方法一览

直线位移传感器原理及使用方法一览一、直线位移传感器的原理1.光电原理：基于光电传感器检测光强度的变化，通过测量光电元件的输出信号来确定位移的原理。

当光电元件之间的距离发生变化时，光强度会发生改变，从而生成一个与位移相关的电信号。

2.电容原理：基于两个电容器之间的电容值随位移改变而改变的原理。

两个电容器之间设置一个可移动的物体，当物体位移时，两个电容器之间的距离发生变化，电容值也会发生变化，从而产生一个与位移相关的电信号。

3.电感原理：基于线圈之间的电感值随位移改变而改变的原理。

测量线圈的电感值可以确定位移的大小。

当测量物体位移时，线圈的电感值会发生变化，从而产生一个与位移相关的电信号。

4.电阻原理：基于调节传感器的电阻值来确定位移的原理。

传感器内部有一个电阻元件，位移时通过调节电阻元件的值来测量位移的大小。

5.压电原理：基于压电材料的压电效应来测量位移的原理。

压电材料在力的作用下会产生电荷，通过测量压电材料上产生的电荷来确定位移的大小。

以上是一些常见的直线位移传感器原理，根据具体的应用需求可以选择不同的传感器。

二、直线位移传感器的使用方法1.安装位置选择：根据需要测量的位移范围和测量精度要求，选择合适的安装位置。

通常，传感器要与被测量物体之间有一定的间隙，以免物体碰到传感器造成损坏。

2.传感器安装：将传感器固定在安装位置上，确保传感器与被测量物体之间的相对位置稳定不变。

3.连接传感器：根据传感器的接口和信号输出方式，选择合适的连接线缆，并正确连接到测量系统。

4.校准传感器：在使用前要对传感器进行校准，以确保测量的准确性。

校准的方式可以是在已知位移的情况下对传感器进行调整，或者通过与其他已校准的传感器进行比较。

5.数据采集与处理：通过连接到计算机、显示器或其他数据采集设备，获取传感器输出的电信号，并将其转换为位移值。

可以使用数据采集软件对位移数据进行存储、分析和处理。

6.维护与保养：定期检查传感器的工作状态，确保传感器没有损坏或松动。

电涡流位移传感器安装方法及注意事项

电涡流位移传感器安装方法及注意事项工业生产中在使用电涡流位移传感器测量设备时，由于是短时间临时测量，因此往往不会注意电涡流位移传感器的正确安装，引起显著的测试误差，给振动故障诊断和轴系平衡带来麻烦。

为了提高设备振动测试的正确性和可靠性。

下面申思测控小编介绍下电涡流位移传感器的正确安装方法及要点。

电涡流位移传感器的安装应注意如下几点：1、避免结构支架发生共振和松动传感器的支架在测振频率必须高于设备的最高转速对应的频率，否则会因支架共振而使测量结果失真。

美国CTC厂规定电涡流位移传感器支架在测振方向的自振频率应高于机器10倍的最高工作频率，这一点在实际操作中往往难以达到，一般支架测振方向自振频率高于2~3倍的转速工作频率就可以基本满足测振要求。

为了提高自振频率，结构支架一般是采用6~8mm厚的扁钢制成，其悬臂长度不应超过100mm;当悬臂较长时，应采用型钢，例如角铁、工字钢等，以便有效的提高支架自振频率。

测试中为防止支架或电涡流位移传感器发生松动，支架必须紧固在稳定性好的支撑部件上，最好固定在轴瓦或轴承座上，电涡流位移传感器与支架的连接应采用支架上攻丝，再用螺母扭紧，不要采用支架上打孔用双螺母扭紧。

2、避免交叉感应和侧向间隙当两个垂直或平行安装的电涡流位移传感器相互靠近时，他们之间产生交叉感应，会使传感器输出灵敏度降低。

为了避免交叉感应，两个传感器不能靠的太近。

对于不同类型的电涡流位移传感器，要求两个传感器之间距离的数值是不同的。

过小的侧向间隙主要是传感器头部两侧存在导体，使传感器输出灵敏度明显降低。

正确的侧向间隙b应大于或等于d （传感器顶部线圈直径）。

测向间隙不仅要考虑冷态，还要考虑气缸和转子受热后的膨胀变化。

传感器头部外露高度c，一般没有特定规定，但根据现场使用得，c太小也会使传感器灵敏度显著降低。

3、正确的初始间隙。

汽轮机轴位移探头如何安装和确定零位

轴位移探头如何安装和确定零位# Y% s"N e ]6 O+a. ~# ]! A* I. m7 l!b" R4h/ C& |7 W,h& h,b5 k8`8 V先确定设备的工作面和非工作面,并测出推力轴承的轴向间隙,然后将转子推到非工作面或工作面一侧的极限位置,一般来说,零位在中间位置（各个厂家规定有可能不同）,判断哪个面为探头测得电压的正方向（一般为工作面）,根据各个探头的特性再计算出极限位置的电压值（用电压值计算较准确）,调整探头位置使得电压值相符就可以了。

轴位移测试传感器的安装注意事项4 @4 @& u! ]5 K5 W1 @$ r# y7 ]在机械故障诊断方面如：小型发电机,空气压缩机,水泵都需要对轴的振动和轴位移测试。

现场一般用电涡流位移传感器来测试。

在安装传感器时需要注意：1.传感器的探头与测试对象的面要平行。

2.被测对象的面要大于传感器探头的面1.5倍。

+ H" g$ w6 },f6 N+q7 a. M O7 j% X% _/O- u53.被测对象的材料应当和传感器的标定材料一致。

9 W4 W9 {/ S8b7 K/ w4.传感器的周围环境应无强磁场。

; T3 R& _& z5v A5.尽量减少延伸电缆的xx。

; ~# B, q/ C/Z- O6.对温度低于80℃可采用内装的电涡流传感器。

" v6 J* ~8 }1c% O大部分都以远离机头方向为正向。

轴位移零度定位以仪器厂家最佳线性中点为准。

会有不同的电压值。

如在安装中有稍微的偏移，可以从今天仪表里修正，或者在DCS里调整。

我认为将零位定在间隙中间位置启机后未必准确（尽管可以修正），因为理论上是楼上所说，但实际上大轴在推往工作面或非工作面时会出现轴承座跟着移动的情况，所以会出现相对移动量，另外大轴是在完全冷态静态下推的，等油膜建立起来的静态下，轴就又会产生一个相对位移量，所以把这些因素都考虑进去后定的零位才是比较准确的，因为我们要得零位不是一个理论零位，而是润滑油系统运行后但机组处于冷态时的零位，然后机组热态时相对于冷态的相对位移才是我们真正要监视的。

位移传感器的接线方法及安装注意事项

1、以位移传感器安装凸台定位，用螺钉、螺母或压板固紧在金属板上。

在安装传感器时，严禁对轴、壳体进行车、钻等加工，避免轴或壳体受到外界的冲击力和压力，轴的轴向和径向不允许受到冲击力和压力（静压力应小于300n）。

严禁松动传感器上的螺钉，转动固紧环位置。

2、位移传感器出轴与其它机件联接时应注意轴心线要保持在一直线上（包括工作状态），如轴心线有偏差存在，建议使用万向接头或波纹管等转接件，以免传感器出轴弯曲变形，损坏其他器件，从而影响使用。

3、应防止水滴、蒸气、溶剂和腐蚀性气体对位移传感器的侵袭，防止金属屑或其他粉末进入传感器。

4、位移传感器的外部接线应焊接在引出端的腰槽处，尽量不要焊在引出端的顶部。

焊接时应使用不大于45w电铬铁，焊接时间应小于5秒。

在焊接及未冷却透时不应拉动导线，以免电刷丝或整个引出端被拉出，甚至脱落。

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传感器与检测技术项目式教程项目10光纤位移传感器的安装与调试

（五）反射式光纤位移传感器结构及其工作
原理
• 反射式光纤位移传感器结构示意图如图10-3(a)所示 • 由光源发出的光经发射光纤束传输人射到被测目标表面，目标表面的反射光由与发射光纤束扎在一起的接收光纤束传输至光敏元件。根据被测目标表面光反射至接收光纤束的光强度的变化来测量被测表面距离的变化。
• 其工作原理如图10-3(b)所示。 • 当光纤探头端部紧贴被测件时，发射光纤中的光不能反射到接收光纤中去,接收光纤中无光信号；当被测表面逐渐远离光纤探头时，发射光纤照亮被测表面的面积越来越大, 于是相应的发射光锥和接收光锥重合面积越来越大，因而接收光纤端面上被照亮的B2区也越来越大，有一个线性增长的输出信号；当整个接收光纤被全部照亮时，输出信号就达到了位移一输出信号曲线上的“光峰点” 。
• • • •
知识和能力目标；了解光纤的基本结构和传输原理。掌握反射式光纤位移传感器工作原理。能正确安装、调试反射式光纤位移传感器。
知识准备
• 一、光纤传感器的结构和原理
• （一）光纤传感器的特点 • 光纤传感器与传统的各类传感器相比有一系列优点，如不受电磁干扰、体积小、重量轻、可挠曲、灵敏度高、耐腐蚀、电绝缘、防爆性好、易与微机连接、便于遥测等。它能用于温度、压力、应变、位移、速度、加速度、磁、电、声和pH值等各种物理量的测量，具有极为广泛的应用前景。
• 实训步骤： • 1.根据图10-6安装光纤位移传感器，光纤传感器有分叉的两束插入实验板上的光电变换座孔上。其内部已和发光管 D及光电转换管T相接。
• 2.将光纤实验模块输出端Vo1与数显单元（电压档位打在 20V）相连，见图10-7。
• 3.调节测微头，使探头与反射平板轻微接触。 • 4.实训模块接入±15V电源，合上主控箱电源开关，调节 Rw1到中间位置，调Rw2使数显表显示为零。 • 5.旋转测微头，被测体离开探头，每隔0.1mm（0.2mm）或读出数显表值，将其填入表10-1。

一种磁致伸缩位移传感器及其波导丝的拉紧安装方法

一种磁致伸缩位移传感器及其波导丝的拉紧安装方法我们将介绍一种磁致伸缩位移传感器及其波导丝的拉紧安装方法。

这种传感器常用于测量物体的位移或变形，而波导丝则是该传感器的核心部件之一。

正确的安装方法能够确保传感器的准确度和稳定性，因此非常重要。

首先，我们需要准备工作。

在安装传感器之前，我们应该对安装环境进行评估，确保其能够满足传感器的工作要求。

同时，我们还需要准备好相关的安装工具和材料，以确保安装过程顺利进行。

接下来，我们将传感器的主体部分安装到所需位置。

传感器通常会配有安装孔，我们可以使用螺钉或其他固定装置来将其固定在目标表面上。

在安装过程中，需要特别注意传感器的位置和角度，确保其能够准确地测量目标物体的位移或变形。

然后，我们需要安装波导丝。

波导丝是磁致伸缩位移传感器的核心部件，其质量和安装状态直接影响传感器的性能。

在安装波导丝之前，我们需要先确保传感器的位置和工作状态已经调整好，并且已经用相关工具进行了校准。

接着，我们可以将波导丝固定在其安装位置上，通常是将其拉紧到目标物体上，并使用夹具来固定。

在拉紧波导丝的过程中，需要注意以下几点。

首先，波导丝应该保持在适当的张力状态，以确保其能够在测量过程中保持稳定和准确。

其次，需要确保波导丝的安装位置与传感器的测量范围和方向相匹配，避免出现误差。

最后，在固定波导丝的过程中，需要谨慎操作，避免损坏传感器或波导丝。

最后，我们需要对安装过程进行检查和测试。

首先，我们可以通过手动移动目标物体来测试传感器和波导丝的工作状态，确保其能够准确地反映目标物体的位移或变形。

其次，我们可以使用其他辅助工具或设备来对传感器进行进一步的校准和调整，以确保其满足实际应用的要求。

总之，正确的安装方法对于磁致伸缩位移传感器及其波导丝来说非常重要。

通过按照上述步骤进行安装，我们可以确保传感器能够在实际应用中发挥最佳性能，为我们的工作和生活带来便利和效益。