關于拉繩位移傳感器大量程高穩(wěn)定性的制造技術

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，這些可方便應用于工控檢測的信號，如4-20MA.0-10V MODBUS RS485等。當這些國際標準信號在被采用前，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)換器和機械轉(zhuǎn)換裝置，電路電子部分主要為0-10V的穩(wěn)壓裝置，當不穩(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用于分壓計上，便于與位移量變化一一對應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)標準的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復雜的工業(yè)環(huán)境下，做好抗干擾措施也是相當重要的，在脈沖尖峰抑制，電源諧波抑制方面，適當?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：

在應用較小的位移測量場合，如注塑機開合模的行程，成型機的位置預置與反饋，則需要較小位移量的量程50-1250MM就夠了，當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。

 當需要減少體積時，我們用方便換算的辦法來處理，這樣當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)不達標，或是產(chǎn)品鋼性系數(shù)本身導致回彈力不夠，返回的速度大于彈簧收回速度時就會導致卡線.

  因此，要減少體積實現(xiàn)大量程的測量，首當其沖的就是減少繞線輪直徑，從而達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，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構(gòu)。高效的潤滑導線輪，自動在繞線輪平面均勻的排線，如排線導輪的布置數(shù)量不足或是排線導輪行走不光滑的導柱上面，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)量的導線輪行走于導線輪柱上的排線裝置對于杜絕崩線的意外是絕對的保證。