拉绳位移传感器大量程高稳定性的制造技术

关于拉绳位移传感器大量程高稳定性的制造技术

拉绳位移传感器是一款新型的将物理量转换成可计量的电信号量的传感装置，这些可方便应用于工控检测的信号，如4-20MA.0-10V MODBUS RS485等。当这些国际标准信号在被采用前，一些物理的量需要被等正比例的采集与转换，放大，环境的多种可被采集量就需要这样的一个精密仪器来实现，于是拉绳位移传感器就赋予这一使命.

 拉绳位移传感器主要的核心部件分为电路转换器和机械转换装置，电路电子部分主要为0-10V的稳压装置，当不稳定的带有谐波干扰成分的电源通过稳压，滤波以后，变成高精度的电压信号应用于分压计上，便于与位移量变化一一对应的电压正比例信号供于分压电位器上，对于电流信号的输出与处理在基于稳定的电压信号基础上，用取样电阻的方式，将已经过电位器精密定量的信号转换成工业标准的4-20MA的电流信号。如需要输出4-20MA信号，则在电压为2-10V时取样电阻为5K

 对于信号的处理在相当复杂的工业环境下，做好抗干扰措施也是相当重要的，在脉冲尖峰抑制，电源谐波抑制方面，适当的加磁环和滤波电容组成差模和共模抗干扰电路：如下图所示：

在应用较小的位移测量场合，如注塑机开合模的行程，成型机的位置预置与反馈，则需要较小位移量的量程50-1250MM就够了，当需要较大的位移量的检测的时候，如沼气囊气袋的位移变化量，大坝水位，轮船操舵，仓储定位。集装箱码头等，需要用到较大量程的位移检测，同时应用于测量的空间与重量又限制于一定的空间与体积，在这种场合，尽量减少传感器体积与重量的设计显得优为重要。在重量的减少方面我们可以采用相对轻的高强度铝合金材质为传感器外型整体结构，这既保证了拉绳位移传感器的刚性，又大大减少了重量，同时这种高强度的铝材是经过耐酸抗腐蚀处理，适用野外检测与监控。

 当需要减少体积时，我们用方便换算的办法来处理，这样当位移检测量程在超大范围时，确保较小的安装尺寸，在理想的状态运作。

 拉绳位移传感器的机械传感装置是一种具有回弹力的收绳装置来实现的，即当涂有聚四氟乙烯的钢丝绳被拉出去测量的时候，绕线轮放出去钢丝绳，此时弹簧收紧，具有弹性势能，此时如果拉力少于回弹力，弹簧将要带动与连结在一起的绕线轮原路收回钢丝绳，此时最重要的一点也就是目前很多类似产品最容易出现的问题是，弹簧在收回钢丝绳的时候，会瞬间有钢丝绳卡住，或是崩线的情况出现，这主要的原因，在使用时，如遵守拉力速度的情况下，出现这类问题的话，绝大多数产品是因为选用的弹簧质量弹力系数不达标，或是产品钢性系数本身导致回弹力不够，返回的速度大于弹簧收回速度时就会导致卡线.

  因此，要减少体积实现大量程的测量，首当其冲的就是减少绕线轮直径，从而达到减少拉绳位移传感器整体外型尺寸的目的。

  我们知道，直线运动转换成圆周运动与圆周率π有关，钢丝绳在与被测物理量一起运动时作直线运动，绕在绕线轮上的钢丝绳带动绕线轮，绕线轮的作用就是此时把等量的直线运动转换成正比例的圆周运动，即周长＝2πR，直线运动即量程越长，就是周长越长，相当于绕线轮半径也就越大，这样体积就会成正比的增加，因此此时减少绕线轮半径的方法就是增加绕线轮转的圈数得以实现。要增加圈数，可以从两个方面来考虑：1；增加齿轮齿数比，2选用多圈增量或是绝对值编码器

如：1实现80米的大量程测量，选用齿数比为8：1的齿轮，如选用模拟输出电位器10圈计算方法为：80米/10＝8米。8000MM/8＝1000MM 1000/3.1415926＝318.3098MM。即80米的拉绳位移传感器只要做到350MM*360MM的长和宽就可以相对减少体积了。

 对于拉绳位移传感器的崩线，会使采集数据突变，突然造成设备的异常动作。轻则影响正常测控与生产，重则造成安全隐患，检测系统的紊乱与数据丢失。

 对于此类问题的解决，取决于拉绳位移传感器内部是否有良好的排线机构。高效的润滑导线轮，自动在绕线轮平面均匀的排线，如排线导轮的布置数量不足或是排线导轮行走不光滑的导柱上面，行走不畅，造成排线不能及时的按序排列，钢丝绳的叠加会引起线的重叠从而突增绕线轮直径。引起电信号采集比例突变而造成传感器检测问题。因此，高质量的导线轮行走于导线轮柱上的排线装置对于杜绝崩线的意外是绝对的保证。