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位移傳感器是工業(yè)實(shí)踐中zui常用的一種傳感器，作為傳感器的忠實(shí)用戶(hù)，有許多知識(shí)是需要學(xué)習(xí)和了解的，位移傳感器的工作原理是必須要學(xué)習(xí)的，下面小編為大家詳細(xì)的介紹一下位移傳感器工作原理及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)主要由上位機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制環(huán)節(jié)和位移反饋環(huán)節(jié)組成。上位機(jī)為至少含有兩個(gè)com口的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。運(yùn)動(dòng)控制環(huán)節(jié)主要由運(yùn)動(dòng)控制器、驅(qū)動(dòng)器、混合式步進(jìn)電機(jī)和水平機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置組成;位移反饋環(huán)節(jié)主要由帶數(shù)顯表的數(shù)字位移傳感器和spp轉(zhuǎn)rs 232接口電路組成。數(shù)字位移傳感器型號(hào)為5cb～10c，位移測(cè)量范圍為0～20 mm，數(shù)顯表讀數(shù)范圍為o～19.999 mm，分辨率為1μm，線(xiàn)性度達(dá)到滿(mǎn)量程的0.05%，即精度達(dá)到10μm。
1.2 數(shù)字位移傳感器工作原理
數(shù)字位移傳感器由差動(dòng)變壓器(lvdt)和電測(cè)儀器組成。lvdt是把被測(cè)位移量變換成電信號(hào)的傳感器，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單使用方便、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，可直接用于測(cè)量物體間的相對(duì)變位，物體的長(zhǎng)度變化。它不但可測(cè)靜態(tài)位移也可測(cè)量動(dòng)態(tài)位移，電測(cè)儀器由電子測(cè)量線(xiàn)路和數(shù)字面板表、a/d轉(zhuǎn)換板組成。a/d轉(zhuǎn)換板有單端16路模擬量輸入，a/d轉(zhuǎn)換位數(shù)為14位，轉(zhuǎn)換速度達(dá)到10μs。lvdtzui基本的結(jié)構(gòu)是由在圓柱形骨架上繞有螺旋形的原邊和兩個(gè)付邊繞組所組成的線(xiàn)圈及一可動(dòng)鐵芯構(gòu)成。
當(dāng)原邊供給一振蕩電壓時(shí)，由于電磁感應(yīng)，兩付邊就分別產(chǎn)生感應(yīng)電壓v1和v2。若鐵芯正處線(xiàn)圈的中心位置時(shí)，兩付邊對(duì)原邊的互感量正好相等，同時(shí)兩付邊的交流電壓分別經(jīng)檢測(cè)電路檢波后，把所得兩直流電壓取其差值，則輸出差動(dòng)直流電壓v為零。當(dāng)鐵芯往上位移時(shí)，上邊的付邊與原邊的互感量增大，而下邊的減小，即出現(xiàn)v1>v2，則差動(dòng)直流輸出電壓v>o，反之亦然。lvdt兩付邊的感應(yīng)電壓v1，v2和差動(dòng)直流輸出電壓v與鐵芯在線(xiàn)圈中的位置的定性關(guān)系見(jiàn)圖3，可見(jiàn)差動(dòng)直流電壓v與鐵芯位移的大小在某一范圍內(nèi)是呈線(xiàn)性關(guān)系的。直線(xiàn)位移傳感器測(cè)量時(shí)把lvdt殼體夾固在參照物上，把和鐵芯連接的測(cè)桿緊固在被測(cè)點(diǎn)上，當(dāng)被測(cè)對(duì)象位移時(shí)就帶動(dòng)鐵芯相對(duì)于線(xiàn)圈移動(dòng)，從而線(xiàn)性地改變lvdt的輸出電壓。這樣通過(guò)電測(cè)儀器測(cè)量lvdt輸出電壓的大小，即可測(cè)量出被測(cè)對(duì)象的位移量。
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