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直線位移傳感器的功能原理說明
日期：2026-04-20 06:51
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摘要：
直線位移傳感器是一款智能型的直線位移測量傳感器，它內(nèi)置了數(shù)字采樣、工程量轉換和現(xiàn)場總線驅(qū)動模塊，直接輸出現(xiàn)場總線信號（ RS485 ），可以直接與計算機通訊，省去了傳統(tǒng)的位移傳感器的電路處理部分。 現(xiàn)場總線式直線位移傳感器精度高、布線簡捷、抗干擾能力強，廣泛應用于自動控制系統(tǒng)，自動化儀表及需進行線位控制的機械設備中，作線位移測量的機電轉換元件。
直線位移傳感器工作原理跟滑動變阻器一樣，是作為分壓器使用，以相對電壓來輸出所測量位置的實際位置。因此，就對這個裝置（電子尺）提出了幾點要求：
1 、供電電壓要穩(wěn)定，工業(yè)電源要求± 0.14 的穩(wěn)定性，比如基準電壓 10V ，允許有± 0.01V 的波動，否則，會導致輸出的圈套波動。如果這時的輸出波動幅度不超過波動電壓的波動幅度，位移傳感器電子尺就屬于正常。
2 、靜電干擾和調(diào)頻干擾很容易使電子尺輸出數(shù)字跳動。設備的強電線路與電子尺的信號線分開線槽。電子尺應使用強制接地支架，且使電子尺外殼（可測量端蓋螺絲與支架之間的電阻，應小于 1 Ω電阻）良好接地，信號線使用屏蔽線，且在電箱的一端應予將屏蔽線接地。靜電干擾時，一般萬用表的電壓測量非常正常，但就是輸出數(shù)字跳動；高頻器干擾時其現(xiàn)象也一樣。驗證是不是靜電干擾，用一段電源線將電子尺的封蓋螺絲與機器上某一點金屬短接即可，只要一短接，靜電干擾立即消除。但高頻干擾就難以用上述辦法消除，而且機器手、變頻器多出現(xiàn)高頻干擾，可以用停止機械手或變頻節(jié)電器的辦法驗證。
3 、不能接錯電子尺的三條線， “1” 、“ 3 ”線是電源線，“ 2 ”是輸出線，除電源線（“ 1” 、“ 3 ”線）可以調(diào)換外，“ 2” 線只能是輸出線。上述線一旦接錯，將出現(xiàn)線性誤差大，出現(xiàn)控制非常困難，控制精度差，容易輸出跳動等現(xiàn)象。
4 、供電電源要有足夠的容量，如果電源容量太小，容易發(fā)生如下情況：合模運動會導致射膠電子尺輸出跳動，或熔膠運動會導致合模電子尺的輸出波動。特別是電磁閥驅(qū)動電源于電子尺供電電源在一起時容易出現(xiàn)上述情況，嚴重時可以用萬用表的電壓檔測量到電壓的波動。如果在排除了靜電干擾、高頻干擾，對中性不好的情況下仍不能解決問題，也可以懷疑是電源的功率偏小。
5 、安裝對中性要好，角度容許± 12 °誤差，平行度容許± 0.5mm ，如果角度誤差和平行度誤差都偏大，就會導致輸出數(shù)字跳動。在這種情況下，一定要對角度和平行度的調(diào)整。
6 、位移傳感器電子尺工作過程中，有規(guī)律的在某一點輸出數(shù)據(jù)跳動或不輸出數(shù)據(jù)，這種情況就要檢查連接線絕緣是否有破損并與機器的金屬外殼有規(guī)律的接觸引發(fā)的對地短路。
7 、對于使用時間很久的電子尺，密封老化，可能有很多雜質(zhì)，并有油、水混合物，影響電刷的接觸電阻，導致輸出數(shù)字跳動，可以認為是位移傳感器電子尺本身的早期損壞。
直線位移傳感器的功能在于把直線機械位移量轉換成電信號。為了達到這一效果，通常將可變電阻滑軌定置在傳感器的固定部位，通過滑片在滑軌上的位移來測量不同的阻值。傳感器滑軌連接穩(wěn)態(tài)直流電壓，允許流過微安培的小電流，滑片和始端之間的電壓，與滑片移動的長度成正比。將傳感器用作分壓器可*大限度降低對滑軌總阻值**性的要求，因為由溫度變化引起的阻值變化不會影響到測量結果。
直線位移傳感器工作原理跟滑動變阻器一樣，是作為分壓器使用，以相對電壓來輸出所測量位置的實際位置。因此，就對這個裝置（電子尺）提出了幾點要求：
1 、供電電壓要穩(wěn)定，工業(yè)電源要求± 0.14 的穩(wěn)定性，比如基準電壓 10V ，允許有± 0.01V 的波動，否則，會導致輸出的圈套波動。如果這時的輸出波動幅度不超過波動電壓的波動幅度，位移傳感器電子尺就屬于正常。
2 、靜電干擾和調(diào)頻干擾很容易使電子尺輸出數(shù)字跳動。設備的強電線路與電子尺的信號線分開線槽。電子尺應使用強制接地支架，且使電子尺外殼（可測量端蓋螺絲與支架之間的電阻，應小于 1 Ω電阻）良好接地，信號線使用屏蔽線，且在電箱的一端應予將屏蔽線接地。靜電干擾時，一般萬用表的電壓測量非常正常，但就是輸出數(shù)字跳動；高頻器干擾時其現(xiàn)象也一樣。驗證是不是靜電干擾，用一段電源線將電子尺的封蓋螺絲與機器上某一點金屬短接即可，只要一短接，靜電干擾立即消除。但高頻干擾就難以用上述辦法消除，而且機器手、變頻器多出現(xiàn)高頻干擾，可以用停止機械手或變頻節(jié)電器的辦法驗證。
3 、不能接錯電子尺的三條線， “1” 、“ 3 ”線是電源線，“ 2 ”是輸出線，除電源線（“ 1” 、“ 3 ”線）可以調(diào)換外，“ 2” 線只能是輸出線。上述線一旦接錯，將出現(xiàn)線性誤差大，出現(xiàn)控制非常困難，控制精度差，容易輸出跳動等現(xiàn)象。
4 、供電電源要有足夠的容量，如果電源容量太小，容易發(fā)生如下情況：合模運動會導致射膠電子尺輸出跳動，或熔膠運動會導致合模電子尺的輸出波動。特別是電磁閥驅(qū)動電源于電子尺供電電源在一起時容易出現(xiàn)上述情況，嚴重時可以用萬用表的電壓檔測量到電壓的波動。如果在排除了靜電干擾、高頻干擾，對中性不好的情況下仍不能解決問題，也可以懷疑是電源的功率偏小。
5 、安裝對中性要好，角度容許± 12 °誤差，平行度容許± 0.5mm ，如果角度誤差和平行度誤差都偏大，就會導致輸出數(shù)字跳動。在這種情況下，一定要對角度和平行度的調(diào)整。
6 、位移傳感器電子尺工作過程中，有規(guī)律的在某一點輸出數(shù)據(jù)跳動或不輸出數(shù)據(jù)，這種情況就要檢查連接線絕緣是否有破損并與機器的金屬外殼有規(guī)律的接觸引發(fā)的對地短路。
7 、對于使用時間很久的電子尺，密封老化，可能有很多雜質(zhì)，并有油、水混合物，影響電刷的接觸電阻，導致輸出數(shù)字跳動，可以認為是位移傳感器電子尺本身的早期損壞。
直線位移傳感器的功能在于把直線機械位移量轉換成電信號。為了達到這一效果，通常將可變電阻滑軌定置在傳感器的固定部位，通過滑片在滑軌上的位移來測量不同的阻值。傳感器滑軌連接穩(wěn)態(tài)直流電壓，允許流過微安培的小電流，滑片和始端之間的電壓，與滑片移動的長度成正比。將傳感器用作分壓器可*大限度降低對滑軌總阻值**性的要求，因為由溫度變化引起的阻值變化不會影響到測量結果。
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