BALLUFF傳感器有哪幾種?在應(yīng)用上的優(yōu)缺點(diǎn)分別
BALLUFF傳感器是通過(guò)電位器元件將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成與之成線(xiàn)性或任意函數(shù)關(guān)系的電阻、電壓或電流輸出。普通直線(xiàn)電位器和圓形電位器都可分別用作直線(xiàn)位移傳感器和角度位移傳感器。但是,為實(shí)現(xiàn)測(cè)量位移目的而設(shè)計(jì)的電位器,要求在位移變化和電阻變化之間有一個(gè)確定關(guān)系。位移傳感器根據(jù)材質(zhì)的不同分為以下幾類(lèi):
BALLUFF傳感器器的可動(dòng)電刷與被測(cè)物體相連,物體的位移引起電位器移動(dòng)端的電阻變化。阻值的變化量反映了位移的量值,阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。通常在電位器上通以電源電壓,以把電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓輸出。
BALLUFF傳感器由于其電刷移動(dòng)時(shí)電阻以匝電阻為階梯而變化,其輸出特性亦呈階梯形。如果這種位移傳感器在伺服系統(tǒng)中用作位移反饋元件,則過(guò)大的階躍電壓會(huì)引起系統(tǒng)振蕩。因此在電位器的制作中應(yīng)盡量減小每匝的電阻值。電位器式傳感器的另一個(gè)主要缺點(diǎn)是易磨損。它的是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,輸出信號(hào)大,使用方便,低廉。
BALLUFF傳感器的測(cè)量原理是保持霍耳元件(見(jiàn)半導(dǎo)體磁敏元件)的激勵(lì)電流不變,并使其在一個(gè)梯度均勻的磁場(chǎng)中移動(dòng),則所移動(dòng)的位移正比于輸出的霍耳電勢(shì)。磁場(chǎng)梯度越大,靈敏度越高;梯度變化越均勻,霍耳電勢(shì)與位移的關(guān)系越接近于線(xiàn)性。
是三種產(chǎn)生梯度磁場(chǎng)的磁系統(tǒng):a系統(tǒng)的線(xiàn)性范圍窄,位移Z=0時(shí),霍耳電勢(shì)≠0;b系統(tǒng)當(dāng)Z2毫米時(shí)具有良的線(xiàn)性,Z=0時(shí),霍耳電勢(shì)=0;c系統(tǒng)的靈敏度高,測(cè)量范圍小于1毫米。圖中N、S分別表示正、負(fù)磁?;舳轿灰苽鞲衅鞯膽T性小、頻響高、工作、壽命長(zhǎng),因此常用于將各種非電量轉(zhuǎn)換成位移后再進(jìn)行測(cè)量的場(chǎng)合。
BALLUFF傳感器根據(jù)被測(cè)對(duì)象阻擋光通量的多少來(lái)測(cè)量對(duì)象的位移或幾何尺寸。特點(diǎn)是屬于非接觸式測(cè)量,并可進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。光電式位移傳感器常用于連續(xù)測(cè)量線(xiàn)材直徑或在帶材邊緣位置控制系統(tǒng)中用作邊緣位置傳感器。
BALLUFF傳感器是一種檢測(cè)裝置,能感受到被測(cè)量的信息,并能將檢測(cè)感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出,以滿(mǎn)足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的分類(lèi)方式有很多種,根據(jù)不同的原理來(lái)區(qū)分:
1、按被測(cè)物理量分:如:力,壓力,位移,溫度,角度傳感器等;
2、按照傳感器的工作原理分:如:應(yīng)變式傳感器、壓電式傳感器、壓阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、光電式傳感器等;
3、按照傳感器轉(zhuǎn)換能量的方式分:
(1)能量轉(zhuǎn)換型:如:壓電式、熱電偶、光電式傳感器等;
(2)能量控制型:如:電阻式、電感式、霍爾式等傳感器以及熱敏電阻、光敏電阻、濕敏電阻等;
4、按照傳感器工作機(jī)理分:
(1)結(jié)構(gòu)型:如:電感式、電容式傳感器等;
(2)物性型:如:壓電式、光電式、各種半導(dǎo)體式傳感器等;
5、按照傳感器輸出信號(hào)的形式分:
(1)模擬式:BALLUFF傳感器輸出為模擬電壓量;
(2)數(shù)字式:BALLUFF傳感器輸出為數(shù)字量,如:編碼器式傳感器。
6、根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理可分為:
(1)有源傳感器:有源傳感器將非電量轉(zhuǎn)換為電能量,如電動(dòng)勢(shì)、電荷式傳感器等;
(2)無(wú)源傳感器:無(wú)源程序傳感器不起能量轉(zhuǎn)換作用,只是將被測(cè)非電量轉(zhuǎn)換為電參數(shù)的量,如電阻式、電感式及電容光煥發(fā)式傳感器等。
BALLUFF傳感器行程范圍指檢測(cè)的大距離有多大,這是直接參考因素。一般意義上,50mm以下的稱(chēng)為小量程,50mm-3000mm稱(chēng)為程,3000mm以上的為程。
小量程的應(yīng)該選LVDT位移傳感器、電阻式位移傳感器等,程的選磁致伸縮位移傳感器、光柵式位移傳感器、拉繩式位移傳感器等等。
、BALLUFF傳感器輸出的信號(hào)常規(guī)的有4-20mA、0-5V、0-10V、RS485、無(wú)線(xiàn)等等。
三、線(xiàn)性誤差。位移線(xiàn)性度,比如行程1mm,線(xiàn)性誤差為0.25%,表示為被測(cè)物體移動(dòng)1mm的時(shí)候,檢測(cè)值為1mm±0.0025mm。
四、分辨率。分辨率是指?jìng)鞲衅骺筛惺艿降谋粶y(cè)量的小變化的能力。也就是說(shuō),如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當(dāng)輸入變化值未過(guò)某一數(shù)值時(shí),傳感器的輸出不會(huì)發(fā)生變化,即傳感器對(duì)此輸入量的變化是分辨不出來(lái)的。只有當(dāng)輸入量的變化過(guò)分辨率時(shí),其輸出才會(huì)發(fā)生變化。
五、重復(fù)精度。重復(fù)精度。同一位置重復(fù)檢測(cè)的誤差,一般以一萬(wàn)次計(jì),用百分比表示,如重復(fù)精度為0.01%FS。
六、精度。計(jì)算值或估計(jì)值與真實(shí)值之間的接近程度。關(guān)于精度,這里需要說(shuō)明一下,因?yàn)?ldquo;精度”這個(gè)詞常規(guī)意義上解釋為大誤差,一般是線(xiàn)性誤差與位移量程的乘積,比如行程1mm,線(xiàn)性誤差為0.25%,那么精度為0.0025mm,表示為真實(shí)值1mm的時(shí)候,檢測(cè)值為1±0.0025mm.
這許多人會(huì)把精度與重復(fù)精度、線(xiàn)性誤差、分辨率混為一談,這里需要區(qū)別開(kāi)來(lái)。這幾個(gè)參數(shù)意義不同,相互影響,精度不是越高越,如果精度高于分辨率,精度沒(méi)有任何意義。
現(xiàn)在很多商家為了得到客戶(hù)的青睞,常在“高精度”概念上做文章,要么混淆重復(fù)精度、分辨率的概念,要么隱藏溫漂系數(shù),或是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行系數(shù)校正。
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