位移傳感器的分類：位移傳感器的主要分類
位移傳感器的主要分類
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位移傳感器的主要分類
根據(jù)運(yùn)動(dòng)方式
直線位移傳感器
:
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(hào)。
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(guò)滑片在滑軌上的位移
來(lái)測(cè)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(guò)微安培的小電流
,
滑片與始端之
間的電壓
,
與滑片移動(dòng)的長(zhǎng)度成正比。將傳感器用作分壓器可最大限度降低對(duì)滑軌總阻值精
確性的要求
,
因?yàn)橛蓽囟茸兓鸬淖柚底兓粫?huì)影響到測(cè)量結(jié)果。
角度位移傳感器
:
角度位移傳感器應(yīng)用于障礙處理
:
使用角度傳感器來(lái)控制您的輪子可以間接的發(fā)現(xiàn)障礙物。
原理非常簡(jiǎn)單
:
如果馬達(dá)角度傳感器構(gòu)造運(yùn)轉(zhuǎn)
,
而齒輪不轉(zhuǎn)
,
說(shuō)明您的機(jī)器已經(jīng)被障礙物給擋
住了。此技術(shù)使用起來(lái)非常簡(jiǎn)單
,
而且非常有效
;
唯一要求就就是運(yùn)動(dòng)的輪子不能在地板上打
滑
(
或者說(shuō)打滑次數(shù)太多
),
否則您將無(wú)法檢測(cè)到障礙物。
一個(gè)空轉(zhuǎn)的齒輪連接到馬達(dá)上就可以
避免這個(gè)問(wèn)題
,
這個(gè)輪子不就是由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)而就是通過(guò)裝置的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)它
:
在驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)的過(guò)
程中
,
如果惰輪停止了
,
說(shuō)明您碰到障礙物了。
根據(jù)材質(zhì)
電位器式位移傳感器
:
它通過(guò)電位器元件將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成與之成線性或任意函數(shù)關(guān)系的電
阻或電壓輸出。
普通直線電位器與圓形電位器都可分別用作直線位移與角位移傳感器。
但就
是
,
為實(shí)現(xiàn)測(cè)量位移目的而設(shè)計(jì)的電位器
,
要求在位移變化與電阻變化之間有一個(gè)確定關(guān)系。
圖
1
中的電位器式位移傳感器的可動(dòng)電刷與被測(cè)物體相連。
物體的位移引起電位器移動(dòng)端的
電阻變化。阻值的變化量反映了位移的量值
,
阻值的增加還就是減小則表明了位移的方向。
通常在電位器上通以電源電壓
,
以把電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓輸出。線繞式電位器由于其電刷移
動(dòng)時(shí)電阻以匝電阻為階梯而變化
,
其輸出特性亦呈階梯形。如果這種位移傳感器在伺服系統(tǒng)
中用作位移反饋元件
,
則過(guò)大的階躍電壓會(huì)引起系統(tǒng)振蕩。因此在電位器的制作中應(yīng)盡量減
小每匝的電阻值。電位器式傳感器的另一個(gè)主要缺點(diǎn)就是易磨損。它的優(yōu)點(diǎn)就是
:
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單
,
輸出信號(hào)大
,
使用方便
,
價(jià)格低廉。
霍耳式位移傳感器
:
它的測(cè)量原理就是保持霍耳元件
(
見半導(dǎo)體磁敏元件
)
的激勵(lì)電流不變
,
并
使其在一個(gè)梯度均勻的磁場(chǎng)中移動(dòng)
,
則所移動(dòng)的位移正比于輸出的霍耳電勢(shì)。磁場(chǎng)梯度越大
,
靈敏度越高
;
梯度變化越均勻
,
霍耳電勢(shì)與位移的關(guān)系越接近于線性。圖
2
中就是三種產(chǎn)生梯
度磁場(chǎng)的磁系統(tǒng)
:a
系統(tǒng)的線性范圍窄
,
位移
Z=0
時(shí)
,
霍耳電勢(shì)≠
0;b
系統(tǒng)當(dāng)
Z<2
毫米時(shí)具有良好
的線性
,Z=0
時(shí)
,
霍耳電勢(shì)
=0;c
系統(tǒng)的靈敏度高
,
測(cè)量范圍小于
1
毫米。圖中
N
、
S
分別表示正、
負(fù)磁極。霍耳式位移傳感器的慣性小、頻響高、工作可靠、壽命長(zhǎng)
,
因此常用于將各種非電
量轉(zhuǎn)換成位移后再進(jìn)行測(cè)量的場(chǎng)合。
光電式位移傳感器
:
它根據(jù)被測(cè)對(duì)象阻擋光通量的多少來(lái)測(cè)量對(duì)象的位移或幾何尺寸。特點(diǎn)
就是屬于非接觸式測(cè)量
,
并可進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。光電式位移傳感器常用于連續(xù)測(cè)量線材直徑或
在帶材邊緣位置控制系統(tǒng)中用作邊緣位置傳感器。
根據(jù)型號(hào)特性
導(dǎo)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(jī)體上
,
加熱聚合成電阻膜
,
或?qū)?br/>DAP
電阻粉熱塑壓在絕緣基體的凹槽內(nèi)形成的實(shí)心體作為電阻體。特點(diǎn)就是
:
平滑性好、分
辯力優(yōu)異耐磨性好、壽命長(zhǎng)、動(dòng)噪聲小、可靠性極高、耐化學(xué)腐蝕。用于宇宙裝置、導(dǎo)彈、
飛機(jī)雷達(dá)天線的伺服系統(tǒng)等。
位移傳感器的分類：位移傳感器的分類與選用知識(shí)
位移傳感器的分類
因?yàn)槲灰苽鞲衅骺梢愿鶕?jù)不同的原理和不同的方法做成，而不同的位移傳感器對(duì)物體的"感知"方法也不同，接近開關(guān)按工作原理可以分為以下幾種類型。
1）電感式接近開關(guān)。也叫渦流式接近開關(guān)。它是利用導(dǎo)電物體在接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)的接近開關(guān)時(shí)，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個(gè)渦流反作用到接近開關(guān)，使開關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化，由此識(shí)別出有無(wú)導(dǎo)電物體移近，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)所能檢測(cè)的物體必須是導(dǎo)電體。
2）電容式接近開關(guān)。這種開關(guān)的測(cè)量通常是構(gòu)成電容器的一個(gè)極板，而另一個(gè)極板是開關(guān)的外殼。這個(gè)外殼在測(cè)量過(guò)程中通常是接地或與設(shè)備的機(jī)殼相連接。當(dāng)有物體移向接近開關(guān)時(shí)，不論它是否為導(dǎo)體，由于它的接近，總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而使電容量發(fā)生變化，使得和測(cè)量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可控制開關(guān)的接通或斷開。這種接近開關(guān)檢測(cè)的對(duì)象，不限于導(dǎo)體，可以是絕緣的液體或粉狀物等。
3）霍爾接近開關(guān)。霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關(guān)，叫做霍爾開關(guān)。當(dāng)磁性物件移近霍爾開關(guān)時(shí)，開關(guān)檢測(cè)面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識(shí)別附近有磁性物體存在，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)的檢測(cè)對(duì)象必須是磁性物體。
4）光電式接近開關(guān)。利用光電效應(yīng)做成的開關(guān)叫光電開關(guān)。將發(fā)光器件與光電器件按一定方向裝在同一個(gè)檢測(cè)頭內(nèi)。當(dāng)有反光面（被檢測(cè)物體）接近時(shí)，光電器件接收到反射光后便有信號(hào)輸出，由此便可"感知"有物體接近。
5）其他形式的接近開關(guān)。當(dāng)觀察者或系統(tǒng)對(duì)波源的距離發(fā)生改變時(shí)，接近到的波的頻率會(huì)發(fā)生偏移，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。聲納和雷達(dá)就是利用這個(gè)效應(yīng)的原理制成的。利用多普勒效應(yīng)可制成超聲波接近開關(guān)、微波接近開關(guān)等。當(dāng)有物體移近時(shí)，接近開關(guān)接收到的反射信號(hào)會(huì)產(chǎn)生多普勒頻移，由此可以識(shí)別出有無(wú)物體接近。
接近開關(guān)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(cè)特性相同，溝型的檢測(cè)部位是在槽內(nèi)側(cè)，用于檢測(cè)通過(guò)槽內(nèi)的物體，貫通型在我國(guó)很少生產(chǎn)，而日本則應(yīng)用較為普遍，可用于小螺釘或滾珠之類的小零件和浮標(biāo)組裝成水位檢測(cè)裝置等。
接近開關(guān)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(guān)。兩線制接近開關(guān)安裝簡(jiǎn)單，接線方便，應(yīng)用比較廣泛，但卻有殘余電壓和漏電流大的缺點(diǎn)。
2）直流三線式。直流三線式接近開關(guān)的輸出型有 NPN 和 PNP兩種。PNP 輸出接近開關(guān)一般應(yīng)用在 PLC或計(jì)算機(jī)作為控制指令較多，NPN輸出接近開關(guān)用于控制直流繼電器較多，在實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)控制電路的特性進(jìn)行選擇其輸出形式。
位移傳感器的選用
對(duì)于不同材質(zhì)的檢測(cè)體和不同的檢測(cè)距離，應(yīng)選用不同類型的接近開關(guān)，以使其在系統(tǒng)中具有高的性能價(jià)格比，為此在選型中應(yīng)遵循以下原則。
1）當(dāng)檢測(cè)體為金屬材料時(shí)，應(yīng)選用高頻振蕩型電感式接近開關(guān)，該類型接近開關(guān)對(duì)鐵鎳、A3 鋼類檢測(cè)體檢測(cè)最靈敏。對(duì)鋁、黃銅和不銹鋼類檢測(cè)體，其檢測(cè)靈敏度比較低。
2）當(dāng)檢測(cè)體為非金屬材料時(shí)，如;木材、紙張、塑料、玻璃和水等，應(yīng)選用電容型接近開關(guān)。
3）金屬體和非金屬要進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測(cè)和控制時(shí)，應(yīng)選用光電型接近開關(guān)或超聲波型接近開關(guān)。
4）檢測(cè)體為金屬時(shí)，若檢測(cè)靈敏度要求不高，可選用價(jià)格低廉的磁性接近開關(guān)或霍爾式接近開關(guān)。
位移傳感器的分類：位移傳感器的分類以及應(yīng)用介紹
描述
位移傳感器應(yīng)用廣泛，它可以分為電感式位移傳感器、電容式位移傳感、光電式位移傳感器、超聲波式位移傳感器和霍爾式位移傳感器。
位移是物體的位置在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的移動(dòng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，位移的測(cè)量方式有很多。小位移通常用應(yīng)變式、電感式、差動(dòng)變壓器式、渦流式、霍爾傳感器來(lái)檢測(cè)，大的位移常用感應(yīng)同步器、光柵、容刪、磁刪等傳感技術(shù)來(lái)測(cè)量。
位移傳感器根據(jù)運(yùn)動(dòng)方式分類為直線位移傳感器，它的功能在于把直線機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。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(guò)滑片在滑軌上的位移來(lái)測(cè)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(guò)微安培的小電流，滑片和始端之間的電壓，與滑片移動(dòng)的長(zhǎng)度成正比。將傳感器用作分壓器可最大限度降低對(duì)滑軌總阻值精確性的要求，因?yàn)橛蓽囟茸兓鸬淖柚底兓粫?huì)影響到測(cè)量結(jié)果。
而根據(jù)材質(zhì)分類可以有：金屬膜傳感器、導(dǎo)電塑料傳感器、光電式傳感器、磁敏式傳感器、金屬玻璃鈾傳感器、繞線傳感器。
傳統(tǒng)位移傳感器發(fā)展到飽和期，呈現(xiàn)出成熟市場(chǎng)的特征，當(dāng)然它的市場(chǎng)份額很大，隨著生產(chǎn)測(cè)量的要求越來(lái)越高，無(wú)線位移傳感器研究試用已經(jīng)在逐步進(jìn)行中。
一家知名咨詢公司的傳感器市場(chǎng)調(diào)查顯示，東歐、亞太區(qū)和加拿大成為傳感器市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的地區(qū)，而美國(guó)、德國(guó)、日本依舊是傳感器市場(chǎng)分布最大的地區(qū)。就世界范圍而言，傳感器市場(chǎng)上增長(zhǎng)最快的依舊是汽車市場(chǎng)，占第二位的是過(guò)程控制市場(chǎng)，看好通訊市場(chǎng)前景。
社會(huì)的不斷發(fā)展，傳感器市場(chǎng)要保持快速增長(zhǎng)，主要來(lái)自于無(wú)線傳感器、MEMS傳感器、生物傳感器等新興傳感器。其中，無(wú)線傳感器將占據(jù)主要市場(chǎng)份額。當(dāng)然無(wú)線位移傳感器也不例外。
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位移傳感器的分類：磁致伸縮位移傳感器
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(hào)。在機(jī)器設(shè)備運(yùn)動(dòng)的時(shí)候檢測(cè)機(jī)械行程的位移傳感器通常分幾大類
直線位移傳感器，磁感式位移傳感器，角度位移傳感，拉繩位移傳感器，激光位移傳感器，光電式位移傳感，超聲波位移傳感器
激光位移傳感器可精確非接觸測(cè)量被測(cè)物體的位置、位移等變化，主要應(yīng)用于檢測(cè)物的位移、厚度、振動(dòng)、距離、直徑等物體的測(cè)量。通光束來(lái)感感應(yīng)反饋信號(hào)，也稱非接觸式位移傳感器
直線位移傳感器是機(jī)器在直線運(yùn)動(dòng)時(shí)候來(lái)感應(yīng)行程的位移傳感器，主要用于行程機(jī)器設(shè)備，橋梁位移檢測(cè)，油缸位移位置反饋
拉繩位移傳感器主要測(cè)量大的行程其特點(diǎn)安裝方便，被廣泛用于成槽機(jī)，水庫(kù)砸門等等，
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