位移传感器是做什么用的_位移传感器怎么用

　　一、位移传感器是做什么用的

　　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，位移传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。

　　二、位移传感器的使用方法

　　一般采用给位移传感器加上一个电压，利用其优良的平滑性，来检测输出电压（输出电阻改变输出电压）分压比。就可以直接不同类别的位移传感器的使用方法也有不同。

　　直线位移传感器使用方法是根据实际要求在油压机的主缸、液压垫上分别安装Kl下滑板式、KTC拉杆式直线位移传感器。在一个半自动工作过程中，油压机的主缸、液压垫分别带动两只直线位移传感器移动，将采集到的两点模拟量值输入到FX2N-8AD，FX2N-8AD将此模拟输入数值（此时是电压输入），转换成数字值，并且把他们传输到PLC主单元。主缸、液压垫选用直线位移传感器的有效测量长度为500mm、400mm。

　　直线位移传感器在使用时应注意哪些事项呢？首先电子尺是作为分压器使用，以相对电压来显示所测量位置的实际位置。因此，就对这个装置（电子尺）提出了几点要求：

　　不能接错电子尺的三条线，1#、3#线是电源线，2#是输出线除1#、3#线电源线可以调换外，2#线只能是输出线。上述线一旦接错，将出现线性误差大，控制精度差，容易显示跳动等现象。如果出现控制非常困难，就应该怀疑是接错线。安装对中性要好，角度容许±12°误差，平行度偏差容许±0.5mm，是指某一误差，如果角度误差和平行度误差都偏大，就会导致显示数字跳动。在这种情况下，一般可以用万用表的电压档测出电压的波动。一定要作角度和平行度的调整。请特别注意：在现场将电子尺的铝合金支架更换成不锈钢支架后，同时应将拉杆牵引安装位升高2Mm。否则，接地问题解决了，又形成了不对中的问题，必须同时解决。供电电源要有足够的容量，如果电源容量太小，容易发生如下情况：合模运动会导致射胶电子尺显示跳动，或熔胶运动会导致合模电子尺的显示波动。特别是电磁阀驱动电源于电子尺供电电源在一起时容易出现上述情况，严重时可以用万用表的电压档测量到电压的波动。如果在排除了静电干扰、高频干扰、对中性不好的情况下仍不能解决问题，也可以怀疑是电源的功率偏小。

　　位移传感器如何标定？第一步，先将高精度微位移传感器放置在弹性体的一端的台阶孔内，用端盖固定；然后转动螺杆，拉近弹性体的上下两个薄壁，弹性体内部出现弹性应力和变形，弹性体的两个薄壁之间的垂直接近量通过螺杆下端的伸出量由位移传感器测得；两个端面即内端面和外端面的接近量通过高精度微位移传感器测得；螺杆转动到不同的位置，拟合出垂直接近量与水平接近量的比值C。

　　第二步，将高精度微位移传感器从台阶孔中取出，将待标定的微位移传感器置固定台阶孔中，用端盖（4）固定；转动螺杆到不同的位置，位移传感器测出螺杆的伸出量，即弹性体两个薄壁之间的垂直接近量，然后通过比值C求得待标定的微位移传感器两个端面的水平接近量，这个水平接近量与待标定微位移传感器输出电压的变化值的比值，就是待标定的位移传感器的灵敏度。

　　三、位移传感器安装说明及注意事项

　　方法/步骤1：

　　1.直线位移传感器

　　直线位移传感器为电位计原理电阻式直线位移传感器，因为在橡塑机械领域应用量极大，也被称为注塑机电子尺。直线位移传感器在橡塑机械中常作为分压器使用，以相对电压标示设备驱动器的位移变化与实际位置。实际应用中，将直线位移传感器的测杆（或者滑块）与机械设备的驱动器直接连接，驱动器带动传感器内部滑动电刷发生位移变化，输出呈线性变化的直流电压信号，供给配套的显示控制仪表显示或者采集系统计量控制。传感器输出的电压信号也可以经V/I转换模块变送为标准的模拟信号，满足远距离传输的需要。

　　直线位移传感器在使用中应避免超行程使用，选型时常留有一定的余量，方便安装使用。安装固定传感器时，可将余量尺寸均匀地分布在两端，待行程调整完毕后再锁紧传感器支架螺丝。传感器（拉杆系列直线位移传感器与滑块系列直线位移传感器）安装使用中应注意安装方法与安装对中性，安装方法可选择水平安装或者垂直安装，水平安装时需要保证导电线路板面向下安装，避免侵入的粉尘、油污、水污落在导电线路板上造成传感器滑动电刷与碳膜线路板接触不良或者短路故障。传感器拉杆或者加长杆安装的对中性则直接决定了直线位移传感器的测量精度、检测稳定性与使用寿命，过大的倾斜角度会严重影响传感器的产品性能与使用寿命。直线位移传感器接线问题也是需要注意的问题，传感器的电源线与信号线不能接错，经常会有用户因接错线导致传感器损毁的问题发生。位移传感器使用还需要注意供电电压稳定，安装时应做到可靠接地，并避开一切大功率电源、射频信号源与强电线路的干扰，避免外界干扰导致测量数据失真，影响测量控制效果。这一点不仅仅是直线位移传感器，其它类型的位移传感器使用也要特别注意。

　　2.拉绳位移传感器

　　拉绳位移传感器因为测量行程大，安装尺寸小，使用方便，在直线导轨系统、液压系统、工程设备、医疗设备与智能仓储系统广泛使用。使用时将拉绳位移传感器固定在设备（或者系统）台座上，拉绳末端与设备驱动器连接，拉绳拉出或者缩回时，带动内部的角度编码器旋转，输出电压信号、电流信号或者脉冲信号。

　　拉绳位移传感器在安装使用时应注意拉绳与出线口水平，避免因摩擦损毁拉绳表层的聚四氟乙烯防护层，影响传感器检测精度与使用寿命。日常维护及安装使用中也应注意对拉绳的防护，避免外力划伤、烧损、冲击等外界因素影响拉绳位移传感器的使用。过量的粉尘、碎屑、油污、水污等侵入传感器也会造成内部测量元件接触不良或者短路，在环境恶劣的场合安装使用应加装必要的防护装置。拉绳位移传感器同样不能超行程使用，运行速度过快或者将拉绳拉出后让其瞬间弹回，都将造成传感器拉绳断裂，严重时将伤害内部编码器与作业人员安全。

　　3.磁致伸缩位移传感器

　　磁致伸缩位移传感器有外置安装型磁致伸缩位移传感器与内置安装型磁致伸缩位移传感器两大类。外置安装型磁致伸缩位移传感器是对电位计原理直线位移传感器的升级与补充，传感器抗震性能、耐高低温性能、抗外界干扰性能与使用寿命都优于直线位移传感器，在工程机械、车辆移动设备、重型机械设备等领域广泛使用。传感器安装使用方法与直线位移传感器类似，不过对安装方法与安装的对中性无特殊要求。内置安装型磁致伸缩位移传感器则主要用于各类电液伺服控制系统，使用时直接将传感器测杆旋入液压缸、气缸，传感器磁环固定在液压缸或者气缸的活塞上，随活塞的往复运动直接输出模拟信号或者数字信号，安装使用方便。

　　方法/步骤2：

　　LVDT位移传感器

　　LVDT位移传感器有回弹式LVDT位移传感器与分体式LVDT位移传感器。回弹式LVDT位移传感器内置有弹簧，在测杆受压缩时产生弹性形变，外力减小或者移除后自动回弹复位。回弹式LVDT位移传感器正常情况下测杆处于外露状态，测杆与传感器线圈仓为一体，不可分离。分体式LVDT位移传感器则不具备回弹性能，测杆与电子仓与线圈仓可分离，使用时通过螺丝螺母将测杆与设备驱动器连接，并随驱动器的位移变化输出模拟信号或者数字信号。

　　LVDT位移传感器主要是用于微位移精密测量的高精度位移传感器，传感器的防护等级较高，不受外界水、油、粉尘等因素影响，不过对外界静电干扰、高频干扰及电磁干扰等因素敏感，使用中应注意尽量避开上述干扰源。用户在安装固定传感器时，应尽量采用厂家提供的塑料支架或者金属支架，如果需要采用自制夹具安装固定时，应在厂方技术人员的指导下设计安装。

　　电涡流位移传感器

　　电涡流位移传感器也是专为微位移测量设计的高精度位移传感器，常用于大型设备震动、膨胀、偏心等在线监测。传感器依据电磁感应原理电涡流效应感应测量被测物体位移变化，具有非接触测量、检测精度高、抗干扰能力强、使用寿命长等优点。使用时，将传感器探头固定在合适的位置，要保证被测物体最大行程与最小行程均处于传感器探头检测范围内，因此，选择合适的量程是使用电涡流传感器的必要条件。电涡流传感器仅对金属材质测量物体敏感，不同的被测物体材料对传感器的灵敏度影响也各不相同：当被测物体为普通钢、结构钢等导磁材料时，由于被测物体磁效应与传感器涡流效应同时存在，导致传感器检测灵敏度降低；当被测物体为铜、铝、合金钢等弱导磁材料（或者非导磁材料）时，被测物体磁效应减弱，传感器的灵敏度提高。在工业设备应用中，因为多数大型旋转设备的转轴采用40CrMo材料制造，厂家常用40CrMo材料制做电涡流位移传感器出厂校准。特殊用户可在传感器出厂校准前寄送少量被测设备材料样本给生产厂家，供厂家调试校准。当被测物体材料发生变化时，必须重新校准传感器，否则可能造成较大的测量误差。

　　需要注意的是，被测物体表面的加工状况也会影响传感器的检测结果。电涡流传感器探头对应的被侧面应表面光洁，不存在刻痕、洞眼、凸起、凹槽等缺陷（特意为键相器、转速检测等设置的凸台或者凹槽除外）。被测物体表面的镀层也会对传感器检测造成较大的影响。

　　磁栅尺位移传感器

　　磁栅尺位移传感器是专为机床设备、大型机械设备等研发的高精度位移传感器，传感器检测精度稍低于光栅尺位移传感器，远高于电位计原理直线位移传感器、拉绳位移传感器等其他常用经典位移传感器。磁栅尺位移传感器是依据读磁头识别磁钢带上有序排列的磁极来实现被测物体位移变化量的精密测量，为增量型位移传感器。磁栅尺位移传感器磁尺的安装方法较多，可以将磁尺直接粘贴在设备表面，两端用螺丝固定；也可以将磁尺直接安装在预留的凹槽内；还可以将磁尺粘贴在厂家提供的铝合金防护外壳中，再采用安装支架将磁尺紧固在设备上。磁栅尺位移传感器的读磁头与设备的驱动器连接，随驱动装置的位移变化在磁尺表面滑动。磁栅尺位移传感器安装方向不限，不过应尽量避免磁尺防护层面向下安装，以免长期使用后双面胶失效，磁尺松动。为保证较高的检测精度，传感器读磁头应尽量紧贴磁尺表面滑动，以免距离过大造成检测数据失真。

　　角度传感器

　　角度传感器有：导电塑料角度传感器、霍尔角度传感器与倾角传感器。导电塑料角度传感器为电位器原理角度传感器，设备中常作为分压器使用，输出电压信号，也可以各类V/I转换模块配套使用，输出标准模拟信号或者数字信号，还可以与A/D变换器连用，构成性价比极高的数字型绝对编码器。使用时将角度传感器固定在设备台座或者安装面，传感器旋转轴通过联动器与设备转动装置连接，通过检测输出电信号的大小实现角度测量或者角位移定位。导电塑料角度传感器使用中应注意正确接线，错误的接线可以会导致传感器损毁。

　　霍尔角度传感器是依据电磁感应原理霍尔效应设计的新型角位移传感器，安装使用方法与导电塑料角度传感器相同，可特殊定制0-360°任意角度的传感器，直接输出0-5V、0-10V、4-20mA模拟信号或者RS485数字信号，传感器检测精度比导电塑料角度传感器稍低，不过抗干扰性能好、使用寿命长，在自动化设备及自动化系统使用非常广泛，有望成为替代导电塑料角度传感器的理想产品。

　　倾角传感器则主要用于角度测量，可特殊定制±10°至±90°多种规格产品，直接输出RS485或者RS232数字信号。传感器使用时直接固定在设备倾斜装置面（或者装置内），通过输出信号的变化监测设备运行姿态与状况。

　　注意事项：

　　位移传感器种类较多，应用的场合也略有不同，用户需要结合现场情况选用合适的位移传感器产品。

　　通常情况下，位移传感器的精度等级越高，制作的成本也就越高。选择合适的产品性能即可，没必要追求所谓的高精度。

　　四、位移传感器的主要应用领域

　　1.直线位移传感器（电子尺）的应用领域

　　注塑机、压铸机、吹瓶机、液压机、鞋机、砖机、砌垛机、陶瓷机械、列车轨距监测、橡胶机、轮胎硫化机、压延机、五金机械（监控模具厚度变化和平衡）、皮革机械、比例阀、长行程钻管机、弹簧机械、木工机械、板材设备、印刷机械（刷辊运动、裁纸等）、钢厂轧辊调节、机械手、自动门（列车及大厅）、裁床（裁钢管、木板、线材等）、桥梁监测、煤炭设备（掘进机、坑道支架、塌方监测等）、地质监测（如：塌方、溃堤）。

　　2.拉绳/拉线位移传感器的应用领域

　　舞台屏幕设备、皮革机械、盾构机、长行程钻管机、弹簧机械、木工机械、板材设备、印刷机械（刷辊运动、裁纸等）、机械手、自动门（列车及大厅）、裁床（裁钢管、木板、线材等）、桥梁监测、电梯平层、升降机、水闸开度、水库水位、行车、工程车、龙门吊、港口设备、煤炭设备（掘进机、坑道支架、塌方监测等）、水处理液位、仓储设备、地质监测（如：塌方、溃堤）、石油钻探设备、探矿设备等。

　　3.磁致伸缩位移传感器应用领域

　　注塑机、压铸机、吹瓶机、液压机、鞋机、橡胶机、轮胎硫化机、压延机、五金机械（监控模具厚度变化和平衡）、钢厂轧辊调节、盾构机、液压伺服系统、液位检测和控制