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位移傳感器

2019-11-13

  位移傳感器又稱為線性傳感器,把位移轉換為電量的傳感器。位移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它分為電感式位移傳感器,電容式位移傳感器,光電式位移傳感器,超聲波式位移傳感器,霍爾式位移傳感器。

  在這種轉換過程中有許多物理量(例如壓力、流量、加速度等)常常需要先變換為位移,然后再將位移變換成電量。因此位移傳感器是一類重要的基本傳感器。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。機械位移包括線位移和角位移。按被測變量變換的形式不同,位移傳感器可分為模擬式和數字式兩種。模擬式又可分為物性型(如自發電式)和結構型兩種。常用位移傳感器以模擬式結構型居多,包括電位器式位移傳感器、 電感式位移傳感器(見電感式傳感器)、自整角機、電容式位移傳感器(見電容式傳感器)、電渦流式位移傳感器(見電渦流式傳感器)、霍爾式位移傳感器等。數字式位移傳感器的一個重要優點是便于將信號直接送入計算機系統(見數字式傳感器)。這種傳感器發展迅速,應用日益廣泛(見感應同步器、碼盤、光柵式傳感器、磁柵式傳感器)。

  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。圖1中的電位器式位移傳感器的可動電刷與被測物體相連。物體的位移引起電位器移動端的電阻變化。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,以把電阻變化轉換為電壓輸出。線繞式電位器由于其電刷移動時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中用作位移反饋元件,則過大的階躍電壓會引起系統振蕩。因此在電位器的制作中應盡量減小每匝的電阻值。電位器式傳感器的另一個主要缺點是易磨損。它的優點是:結構簡單,輸出信號大,使用方便,價格低廉。

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