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距離測量接觸式傳感器

發布時間:2024-02-17 來源:欣仰邦
    接觸傳感器是一種通過使專用檢測器與物體直接接觸來測量到物體的距離的測量裝置。由于距離是通過與探測器接觸來測量的,因此它具有比非接觸式傳感器更準確的優點。然而,它的缺點是會造成相當大的損壞,因為需要將探測器應用到待測量的物體上。它們通常也比非接觸式傳感器便宜。
接觸式傳感器的應用
接觸式傳感器廣泛應用于工業應用中。以下是如何使用接觸傳感器的示例。
 
產品/測試項目的厚度等位移測量
運輸和加工設備的產品檢驗和位置確認
儲水箱液位管理
用于發送閥門和風門的打開/關閉反饋信號
說到接觸式傳感器,接觸式位移傳感器是一個典型的例子。接觸式位移傳感器主要用于測量產品和測試項目的厚度。除位移外,還可以用于液位測量等。
 
大多數非接觸式傳感器通過發射激光或其他光束并接收反射光來測量距離。接觸式傳感器的優點是它們還可以測量無法接收反射光的大坡度。利用這一點,可以測量三維物體的表面形狀。
 
它還用于測量控制被測物體運動的粗動平臺的位移,以及測量平臺沿一個方向移動時的擺動幅度。它還可用于從測量和理解錯誤到調整的反饋控制。
 
接觸式傳感器原理
接觸式位移傳感器是接觸式傳感器的代表,一般都配有專用探頭。探頭具有機械式上下伸縮的主軸結構。當探頭未與任何物體接觸時,彈簧力將使探頭伸出到最大程度。
 
當探頭與待測物體接觸時,探頭收縮,并通過彈簧力向物體施加恒定壓力。通過檢測當時測頭軸的位移,將其轉換為長度信息。因此,可測量的范圍就在該探頭的伸縮范圍之內。
 
探頭內部常纏繞有線圈,伸縮軸部分充當鐵芯。根據該軸移動的位置,線圈內部的阻抗會發生變化,輸出也會發生變化。由于阻抗是根據軸位置確定的,因此可以感測絕對位置。
 
接觸傳感器的類型
市場上有各種類型的接觸傳感器。以下是接觸傳感器的示例。
 
1.差動變壓器(LVDT)型位移傳感器
該傳感器通過將壓在物體上的接觸器移動而產生的垂直位移轉換成電信號來讀取物體的形狀。觸點上方有一個鐵芯,隨著觸點上下移動,附近的線圈阻抗發生變化,輸出電信號。
 
由于其結構,測量值很少發生跳躍。另一方面,由于它使用線圈的磁場,因此磁場的特性可能不穩定,具體取決于鐵芯在線圈內的位置。
 
2. 標尺式位移傳感器
標尺型是以數字方式測量接觸點的位移量的傳感器。有磁性式和光學計數式。
 
磁性式
磁性式利用磁性檢測元件來檢測S極和N極交替的標尺的垂直移動,并測量位移量。另一方面,光計數法將光投射到具有許多狹縫的標尺上,并通過用光接收元件對穿過狹縫的光進行計數來測量位移量。
 
光學計數式
光學計數式采用數字測量方式,因此沒有噪音,測量精度高。然而,如果接觸快速移動,磁檢測元件和光接收元件可能無法正確響應,在這種情況下,測量值會跳躍。
 
3.限位開關/微動開關
限位開關和微動開關是接觸傳感器,將物體的位置作為接觸信號輸出。尖端上附有一個稱為致動器的狗,當物體與其接觸時,它會被驅動以打開和關閉內部觸點。它結構簡單、堅固,是工業上廣泛使用的元件。
 
4.浮球式液位傳感器
它是一種帶有浮子的傳感器,根據液位的上下移動,通過浮子的上下移動來輸出液位。由于其結構簡單、成本低廉,在很多場合用于控制液體儲罐的液位。但由于需要在槽內浮起浮子,因此不適用于有攪拌的槽。

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