位移测量传感器

西南科技大学城市学院 City College of Southwest University Of Science and Technology

目录

一.为什么选择这篇论文

二．单片机LVDT位移测量传感器摘要

1.总体方案设计

2.传感器的工作原理

3. 设计总结

4．位移传感器的优点

三．心得体会

四．该论文的优缺点

1.论文的优点

2.论文的缺点

一．为什么选择这篇论文

原本想找一篇关于纺织机（即电脑横机）上的传感器来写实训报告的，结果度娘告诉我纺织机上面的传感器太多了！！！！所以就选了个感兴趣的又不难的来完成实训任务。

选择‘位移测量传感器’来做我的实训报告是因为一方面上学期学过自动检测技术，对于传感器并不陌生。另一方面是因为位移传感器的应用范围很广，同时也适合于纺织机并且位移传感器在纺织机设备中起到非常重要的反馈作用，。

同时因为我自己本身平时也接触过纺织机，看见过这几代纺织机的变化，从原始的全手工，到半自动，直到现在实现真正的全自动。以前的手工纺织机差不多就和《花木兰》里面的“唧唧复唧唧，木兰当户织”一样传统的纺织机织出来的衣服慢，花样少，而且一人只能操作一台机器。半自动化的纺织机是加入了电动机由激光传感器来计算一件衣服所需要的转数，但是当一件有花样的衣服还是需要较多的手工操作，一个人最多可以看管四台纺织机。全自动的纺织机能够织出整件服装版型并且同时无需人员看管就能够自动完成花样。

那全自动纺织机和我的论文有什么关系呢？

答案是必然并且有非常重要的关系因为位移传感器，在全自动纺织机织花样（花样是指衣服上的各种图案，像小熊啊！花朵啊！还有树之类的图案！）时位移传感器能够使机头准确的停在我们所需花样的准确位置。能够使纺织机机头在配置的电脑上及时的报告他所处的位置。因为在在整台纺织机运行中，可以通过位移传感器进行反馈传回来的的数值进行调整变频电机的速度。进而调整整台纺织机相关运转。对控制电机的运转或停止有极大的帮助

并且位移传感器在纺织机上有非常广阔的应用前景近年来，随着技术进步和纺织行业客户的要求的提高，对纺织机械装备技术水平的要求也越来越高！纺织机械设备的产业升级也在不断进行中，所以传感器就在纺织机上应用的越来越频繁，从而提高了生产效率！所以综上选择这篇论文

二．单片机LVDT位移测量传感器摘要

1.总体方案设计

本系统采用内含4KB程序存储器的8位单片微型计算机89C51，其内部4KB 程序存贮器可以满足本系统的需求，同时可以图1.2.1 主程序流程图

较大限度地减少外围器件;按照有效

量程和精度，本系统选用国内厂家的配套

产品AC-LVDT传感器;使用四组(每组5

个)LED七段数码管同时显示四路测量值;

用于过程控制的信号采样应较快，应采用

较高速的A/D转换器。主程序流程图、

系统原理图分别如图1.2.1、图1.2.2所示。

图1.2.2 系统原理

2.传感器的工作原理

差动变压器由一只初级线圈

和二只次线圈及一个铁芯组成，根

据内外层排列不同，有二段式和三

段式，本实验采用三段式结构。当

差动变压器随着被测体移动时差

动变压器的铁芯也随着轴向位移，

从而使初级线圈和次级线圈之间

的互感发生变化促使次级线圈感

应电势产生变化，一只次级感应电势增加，另一只感应电势则减少，将两只次级反向串接（同名端连接），就引出差动电势输出。利用两个线圈之间互感的变化引起感应电势的变化，来获得与被测量成一定函数关系的输出电压，实现非电量的测量。应用最多的是螺线管式差动变压器，它可以测量1～100(mm)范围内的机械位移、150HZ以下的低频振动、加速度、应变、比重、张力、厚度、称重等

一、切能引起机械位移变化的非电物理量。

3. 设计总结

随着集成电路和计算机技术的迅速发展，使电子仪器的整体水平发生巨大变化，传统的仪器逐步的被智能仪器所取代。智能仪器的核心部件是单片机，因其极高的性价比得到广泛的应用与发展，从而加快了智能仪器的发展。而传感器作为测控系统中对象信息的入口，越来越受到人们的关注。传感器好比人体“五官”的工程模拟物，它是一种能将特定的被测量信息（物理量、化学量、生物量等）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件。本次课设中的位移测量仪就是在以上仪器的基础上设计而成的。因此，只有充分了解有关智能仪器、单片机、传感器以及各部分之间的关系才能达到要求。

首先是传感器的精密度，它将直接影响电子秤的称重准确度。课设时由于传感器发出的信号不是很稳定，所以测量时误差很大。

其次是数据采集处理阶段，此阶段是对传感器发出的信号进行量化、采集，主要分为信号放大、采集，然后进行A/D转换。该阶段需注意的地方是对传感器输出的信号进行放大时，应选取合适的运算放大电路。最好是预先计算好应放大的倍数，以便选取。还有就是进行数据处理时，选取适当的数据转换系数，使输出满足量程要求。

4．位移传感器的优点

位移传感器是新型测量仪表，它的优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等。

传感器作为检测工具，要求检测研究对象的物理或化学的信息，其工作过程要求稳定、可靠、精度高，所以位移传感器有以下几个优点：

1、适应恶劣环境能力强——传感器一般工作环境十分广，从极寒至酷热地区，许多在露天环境下工作，能抗飞沙走石、灰尘，还应耐潮湿，较高的抗盐类腐蚀、酸性腐蚀的能力，有抗污染气体干扰的能力，能适应在高温、极寒、强烈振动、冲击以及在其他条件下正常工作的能力，还应抗噪声能力强，信噪比高。

2、价格适中，适于大批量生产——要求传感器一致性好，适宜自动化批量生产，对加工设备有较高要求，以便排除人工操作带来的不一致性和失误。

3、稳定性和可靠性高——传感器是一种高精度检测仪器，在军事、航空、航天中应用都有严格要求，产品都须经过严格测试才能应用。所以传感器生产是一种高新技术的具体运用和体现。一种传感器是否有较高的技术附加值体现在所包含的技术含量和加工工艺的技术是否高新。目前传感器密封焊接有电阻焊、钨极氩弧焊、等离子弧焊、电子束焊和激光焊。

位移传感器可订制各种尺寸，适应恶劣环境，提供了在计算机上运行附带的传感器软件。该软件提供简单的数据读取、显示以及传感器参数设置功能。