關(guān)于拉繩位移傳感器大量程高穩(wěn)定性的制造技術(shù)

拉繩位移傳感器是一款新型的將物理量轉(zhuǎn)換成可計量的電信號量的傳感裝置，這些可方便應(yīng)用于工控檢測的信號，如4-20MA.0-10V MODBUS RS485等。當(dāng)這些國際標(biāo)準(zhǔn)信號在被采用前，一些物理的量需要被等正比例的采集與轉(zhuǎn)換，放大，環(huán)境的多種可被采集量就需要這樣的一個精密儀器來實現(xiàn)，于是拉繩位移傳感器就賦予這一使命.

 拉繩位移傳感器主要的核心部件分為電路轉(zhuǎn)換器和機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置，電路電子部分主要為0-10V的穩(wěn)壓裝置，當(dāng)不穩(wěn)定的帶有諧波干擾成分的電源通過穩(wěn)壓，濾波以后，變成高精度的電壓信號應(yīng)用于分壓計上，便于與位移量變化一一對應(yīng)的電壓正比例信號供于分壓電位器上，對于電流信號的輸出與處理在基于穩(wěn)定的電壓信號基礎(chǔ)上，用取樣電阻的方式，將已經(jīng)過電位器精密定量的信號轉(zhuǎn)換成工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的4-20MA的電流信號。如需要輸出4-20MA信號，則在電壓為2-10V時取樣電阻為5K

 對于信號的處理在相當(dāng)復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境下，做好抗干擾措施也是相當(dāng)重要的，在脈沖尖峰抑制，電源諧波抑制方面，適當(dāng)?shù)募哟怒h(huán)和濾波電容組成差模和共?？垢蓴_電路：如下圖所示：

在應(yīng)用較小的位移測量場合，如注塑機(jī)開合模的行程，成型機(jī)的位置預(yù)置與反饋，則需要較小位移量的量程50-1250MM就夠了，當(dāng)需要較大的位移量的檢測的時候，如沼氣囊氣袋的位移變化量，大壩水位，輪船操舵，倉儲定位。集裝箱碼頭等，需要用到較大量程的位移檢測，同時應(yīng)用于測量的空間與重量又限制于一定的空間與體積，在這種場合，盡量減少傳感器體積與重量的設(shè)計顯得優(yōu)為重要。在重量的減少方面我們可以采用相對輕的高強(qiáng)度鋁合金材質(zhì)為傳感器外型整體結(jié)構(gòu)，這既保證了拉繩位移傳感器的剛性，又大大減少了重量，同時這種高強(qiáng)度的鋁材是經(jīng)過耐酸抗腐蝕處理，適用野外檢測與監(jiān)控。

 當(dāng)需要減少體積時，我們用方便換算的辦法來處理，這樣當(dāng)位移檢測量程在超大范圍時，確保較小的安裝尺寸，在理想的狀態(tài)運作。

 拉繩位移傳感器的機(jī)械傳感裝置是一種具有回彈力的收繩裝置來實現(xiàn)的，即當(dāng)涂有聚四氟乙烯的鋼絲繩被拉出去測量的時候，繞線輪放出去鋼絲繩，此時彈簧收緊，具有彈性勢能，此時如果拉力少于回彈力，彈簧將要帶動與連結(jié)在一起的繞線輪原路收回鋼絲繩，此時最重要的一點也就是目前很多類似產(chǎn)品最容易出現(xiàn)的問題是，彈簧在收回鋼絲繩的時候，會瞬間有鋼絲繩卡住，或是崩線的情況出現(xiàn)，這主要的原因，在使用時，如遵守拉力速度的情況下，出現(xiàn)這類問題的話，絕大多數(shù)產(chǎn)品是因為選用的彈簧質(zhì)量彈力系數(shù)不達(dá)標(biāo)，或是產(chǎn)品鋼性系數(shù)本身導(dǎo)致回彈力不夠，返回的速度大于彈簧收回速度時就會導(dǎo)致卡線.

  因此，要減少體積實現(xiàn)大量程的測量，首當(dāng)其沖的就是減少繞線輪直徑，從而達(dá)到減少拉繩位移傳感器整體外型尺寸的目的。

  我們知道，直線運動轉(zhuǎn)換成圓周運動與圓周率π有關(guān)，鋼絲繩在與被測物理量一起運動時作直線運動，繞在繞線輪上的鋼絲繩帶動繞線輪，繞線輪的作用就是此時把等量的直線運動轉(zhuǎn)換成正比例的圓周運動，即周長＝2πR，直線運動即量程越長，就是周長越長，相當(dāng)于繞線輪半徑也就越大，這樣體積就會成正比的增加，因此此時減少繞線輪半徑的方法就是增加繞線輪轉(zhuǎn)的圈數(shù)得以實現(xiàn)。要增加圈數(shù)，可以從兩個方面來考慮：1；增加齒輪齒數(shù)比，2選用多圈增量或是絕對值編碼器

如：1實現(xiàn)80米的大量程測量，選用齒數(shù)比為8：1的齒輪，如選用模擬輸出電位器10圈計算方法為：80米/10＝8米。8000MM/8＝1000MM 1000/3.1415926＝318.3098MM。即80米的拉繩位移傳感器只要做到350MM*360MM的長和寬就可以相對減少體積了。

 對于拉繩位移傳感器的崩線，會使采集數(shù)據(jù)突變，突然造成設(shè)備的異常動作。輕則影響正常測控與生產(chǎn)，重則造成安全隱患，檢測系統(tǒng)的紊亂與數(shù)據(jù)丟失。

 對于此類問題的解決，取決于拉繩位移傳感器內(nèi)部是否有良好的排線機(jī)構(gòu)。高效的潤滑導(dǎo)線輪，自動在繞線輪平面均勻的排線，如排線導(dǎo)輪的布置數(shù)量不足或是排線導(dǎo)輪行走不光滑的導(dǎo)柱上面，行走不暢，造成排線不能及時的按序排列，鋼絲繩的疊加會引起線的重疊從而突增繞線輪直徑。引起電信號采集比例突變而造成傳感器檢測問題。因此，高質(zhì)量的導(dǎo)線輪行走于導(dǎo)線輪柱上的排線裝置對于杜絕崩線的意外是絕對的保證。