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Micro-Epsilon的克里斯·瓊斯(ChrisJones)表示,在選擇拉繩線位移傳感器時,需要考慮許多因素,包括尺寸和緊湊性、測量范圍、輸出選項以及為大量OEM應用定制的方便程度。


雖然許多工程師都熟悉位移傳感器" data-content="又稱拉繩傳感器、拉繩電子尺、拉繩編碼器。拉繩位移傳感器是直線位移傳感器在結構上的精巧構成,充分結合了角度傳感器和直線位移傳感器的優點,成為一款安裝尺寸小、結構緊湊、測量行程大、精度高的傳感器,行程從幾百毫米至幾十米不等。" data-placement="auto">拉繩位移傳感器,但本文作為一種有用的檢查表,列出了在指定傳感器之前應該考慮的最重要的因素,以及這種測量原理的優點和局限性。


根據行業和應用的不同,位移傳感器" data-content="又稱拉繩傳感器、拉繩電子尺、拉繩編碼器。拉繩位移傳感器是直線位移傳感器在結構上的精巧構成,充分結合了角度傳感器和直線位移傳感器的優點,成為一款安裝尺寸小、結構緊湊、測量行程大、精度高的傳感器,行程從幾百毫米至幾十米不等。" data-placement="auto">拉繩位移傳感器通常被稱為電纜傳感器,電纜延伸傳感器、串電位器、拉繩傳感器、溜槽、線性位置字符串罐和字符串編碼器。然而,在本文中,我們將這些傳感器稱為位移傳感器" data-content="又稱拉繩傳感器、拉繩電子尺、拉繩編碼器。拉繩位移傳感器是直線位移傳感器在結構上的精巧構成,充分結合了角度傳感器和直線位移傳感器的優點,成為一款安裝尺寸小、結構緊湊、測量行程大、精度高的傳感器,行程從幾百毫米至幾十米不等。" data-placement="auto">拉繩位移傳感器。


測量原理


拉繩繩測量原理是一種接觸測量技術,位移傳感器" data-content="又稱拉繩傳感器、拉繩電子尺、拉繩編碼器。拉繩位移傳感器是直線位移傳感器在結構上的精巧構成,充分結合了角度傳感器和直線位移傳感器的優點,成為一款安裝尺寸小、結構緊湊、測量行程大、精度高的傳感器,行程從幾百毫米至幾十米不等。" data-placement="auto">拉繩位移傳感器是一種簡單而穩健的測量位移、位置和運動的方法。拉繩傳感器的原理相對簡單,因此其固有的可靠性。該傳感器的工作原理非常類似于磁帶測量,除非使用拉繩傳感器,否則用戶不必讀取擴展磁帶的測量值。鋼絲繩繞的滾筒旋轉被自動測量,測量信號以模擬或數字格式輸出。


拉繩傳感器從根本上是由電線、鼓和彈簧驅動的電機(稱為“機械”)和用于測量信號產生的電位器或編碼器組成的。當需要大的測量范圍時,使用低成本的緊湊傳感器時使用拉繩傳感器。通常,鋼絲是由薄編織鋼(為了靈活性,但高抗拉強度)和聚酰胺涂層,以保護環境。根據測量范圍,導線平均厚度約為0.8mm。


利用拉繩傳感器,將直線運動轉化為旋轉運動,導線的自由端固定在運動物體上。在電線的開放端是一個眼睛或螺紋軸(用戶可選擇),用于固定測量對象。編碼器隨后將線的延伸所產生的旋轉運動轉換成電子信號。彈簧驅動電機提供足夠的線預張力,這是一個帶有扭矩負載的彈簧,類似于鐘表力學。拉出的鋼絲越多,彈簧的張力就越大。這種方法的優點是減少了水平設置下的金屬絲下垂。


典型應用


位移傳感器" data-content="又稱拉繩傳感器、拉繩電子尺、拉繩編碼器。拉繩位移傳感器是直線位移傳感器在結構上的精巧構成,充分結合了角度傳感器和直線位移傳感器的優點,成為一款安裝尺寸小、結構緊湊、測量行程大、精度高的傳感器,行程從幾百毫米至幾十米不等。" data-placement="auto">拉繩位移傳感器在許多不同的行業中得到了廣泛的應用。最常見的應用包括液壓缸位置測量;提升平臺/剪刀升降機;非公路車輛;汽車和航空航天測試;工廠自動化;醫療設備,如外科手術臂和手術臺;建筑物、平臺和工廠的結構監測;工業機械和自動化;實驗室和測試平臺。


在選擇位移傳感器" data-content="又稱拉繩傳感器、拉繩電子尺、拉繩編碼器。拉繩位移傳感器是直線位移傳感器在結構上的精巧構成,充分結合了角度傳感器和直線位移傳感器的優點,成為一款安裝尺寸小、結構緊湊、測量行程大、精度高的傳感器,行程從幾百毫米至幾十米不等。" data-placement="auto">拉繩位移傳感器之前,應考慮以下幾個因素:


測量范圍和緊度


拉繩傳感器的典型測量范圍從50毫米到50 000毫米(50米)不等,但這取決于傳感器供應商的不同。尺寸、緊湊性和重量都可能是需要考慮的重要因素,特別是當傳感器需要安裝在難以進入的位置時。傳感器外殼相對于測量范圍的大小也可能是一個關鍵因素,特別是對于較大的測量范圍,外殼的尺寸需要相對較小的情況下。例如,最緊湊的型號在微型Epsilon拉繩傳感器范圍內只有30毫米的大小,但提供了750毫米的測量范圍。一些供應商可以提供微型傳感器的旋轉法蘭,以方便安裝和安裝。


OEM自定義功能


供應商提供定制傳感器設計以適應大容量OEM應用的能力也可能對您的項目至關重要。在這種情況下,尋找一個供應商,可以提供許多修改的傳感器變體,以及能力,以開發全新的傳感器規格,如果需要。一些供應商提供不同的住宅材料,如鋁制或低成本塑料版本,用于大批量應用。這也是值得檢查的供應商可以提供多快的OEM修改傳感器設計,以及多少庫存在地方一級,可以很容易修改。供應商將不同的傳感器元件和測量范圍與不同的外殼選項結合在一起的能力將意味著理想的拉繩傳感器可以提供給幾乎任何OEM應用程序。


輸出選項


傳感器需要哪些電氣輸出選項?原則上,所有商用和適當大小的旋轉位移傳感器都可以用作拉繩傳感器中的傳感器元件。這使各種不同的輸出信號,從模擬信號(例如電位,4.20媽0.。10V)用于增量信號(如TTL、HTL、SSI)和數字現場總線(CANopen、CanBus、PROFIBUS等)。幾乎所有公共接口都可以實現。大多數傳感器供應商可以提供電位器,電壓,電流,增量和絕對編碼器。


設計健壯性與力學


拉繩傳感器往往是非常健壯的,特別是如果制造商在其設計中只使用高精度的部件。如果是這樣的話,傳感器將受益于比平均壽命長。由于電位器和電線等傳感器部件容易磨損,其壽命受到限制,這在很大程度上取決于所使用的電位器或編碼器的質量。


環境保護


拉繩傳感器的環境保護水平因供應商而異。通常,保護等級從IP 54到IP 68,使得一些傳感器適合于極端的工業環境。


如果傳感器安裝在高壓環境中,或者對導電材料的干擾很敏感,那么它就需要得到充分的保護。一些供應商可以提供塑料線而不是鋼絲,以及塑料電纜連接器。


特殊應用


用于醫療用途的牽引線傳感器通常使用多絲螺旋線或混合電位器。它們以可負擔的價格為許多應用程序提供了必要的性能。這兩種類型的區別在于它們各自的使用壽命。而帶電線電位器的拉繩傳感器僅限于大約.使用混合電位器可實現200000個周期,最多可達100萬個周期。


當對使用壽命和/或精度提出更高的要求時,可以依賴基于編碼器的傳感器元件,就像CT掃描儀表中的情況一樣。在這里,需要達到測量范圍的+/-0.01%的線性度和更長的使用壽命。此外,位移傳感器需要通過數字接口進行控制,這些接口越來越多地應用于醫療技術。


多年來,MicroEpsilon一直在醫療技術中使用注射成型的塑料外殼,而在其他工業應用中,金屬外殼則是標準的。這不僅保證了盡可能小的體積,而且還保證了大量的低成本。這意味著可以充分利用這些傳感器已經提供的固有規模經濟。


結語


對于大多數指定或購買拉繩傳感器的工程師來說,主要關注的焦點通常不是傳感器在分辨率或速度方面的高技術性能。相反,重點是一個全面的‘平衡’包裝供應商根據技術要求,耐久性和價格。因此,工程師應尋找一個供應商,提供大量的目錄傳感器產品,并結合多年的經驗,以及供應商能夠輕松地使其傳感器適應特定客戶的要求。


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