文档介绍：位移传感器
位移传感器
位移测量包含:偏心、间隙、位置、倾斜、弯曲、变形、移动、圆度、冲击、偏心率、冲程、宽度等等。来自不同应用领域的许多量都可归结为位移或间隙变化。
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。
机械位移传感器分类
电位器式位移传感器
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。
电位器转轴上的电刷将电阻体电阻R0分为R12和R23两部分,输出电压为U12。
改变电刷的接触位置,电阻R12亦随之改变,输出电压U12也随之变化。
通过测量输出电压或者将其进行转换就可以得到位移参数
常见用于传感器的电位器有:
线绕式电位器、合成膜电位器、金属膜电位器、导电塑料电位器、导电玻璃釉电位器、光电电位器。
金属膜电位器
金属膜电位器由合金、金属或金属氧化物等材料通过真空溅射或电镀方法, 在瓷基体上沉积一层薄膜而制成。金属膜电位器具有无限分辨力, 接触电阻很小, 耐热性好, 满负荷达70℃。与线绕电位器相比, 它的分布电容和分布电感很小, 特别适合在高频条件下使用。它的噪声仅高于线绕电位器。金属电位器的缺点是耐磨性较差, 阻值范围窄,一般在10~100 Ω。由于这些缺点, 限制了它的使用范围。
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, %%。
电位移传感器优点与缺点
优点:结构简单,性能稳定。
受环境温度影响小
缺点:受骨架尺寸和导线直径限制,分辨率小于20um
磨损影响使用寿命,有较大噪声,降低可靠性。
应用:主要用于测量线位移与角位移
电容式位移传感器
电容式位移传感器的形式很多,常使用变极距式电容传感器和变面积式电容传感器进行位移的测量.
空气介质变极距式电容传感器工作原理图。1个电极板固定不动,称为固定极板,极板的面积为A,另一极板可左右移动,引起极板间距离d相应变化。