如何正确选择位移传感器的10大特点

9 2020-09-07


很多企业的工程师在为如何选择位移传感器烦恼,什么样的比较合适公司,在预算和成本上都有控制,选择位移传感器的依据是什么位移传感器的选型以及规格参数等参考因素。


位移传感器顾名思义就是检测位移变化的传感器,将位移的物理变化量转化为电信号输出,按照位移对象分角位移传感器和直线位移传感器,一般意义上称的位移传感器指直线位移传感器,这里分析的是指直线位移传感器,按照传感器内部原理,直线位移传感器有几十种,这里罗列一些常见的:LVDT差动变压器式位移传感器、磁致伸缩位移传感器、电子尺或电位器(电阻式)、光栅式位移传感器,超声波位移传感器、激光位移传感器、电容式位移传感器、拉绳式位移传感器等等。


那不同场合、不同的对象该选择什么样的传感器合适,参考的因素有哪些呢?这里我就把朝辉的一些客户经常咨询的问题为大家列举下:


第一、位移量程。行程范围指检测的大距离有多大,这是直接参考因素。一般意义上,50mm以下的称为小量程,50mm-3000mm称为大量程,3000mm以上的为超大量程。小量程的应该选LVDT位移传感器、电阻式位移传感器等,大量程的选磁致伸缩位移传感器、光栅式位移传感器、拉绳式位移传感器等等。


第二、输出信号。传感器输出的信号常规的有4-20mA、0-5V、0-10V、RS485、无线等等。

第三、线性误差。位移线性度,比如行程1mm,线性误差为0.25%,表示为被测物体移动1mm的时候,检测值为1mm±0.0025mm。


第四、分辨率。分辨率是指传感器可感受到的被测量的小变化的能力。也就是说,如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未超过某一数值时,传感器的输出不会发生变化,即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化超过分辨率时,其输出才会发生变化。


第五、重复精度。重复精度。同一位置重复检测的误差,一般以一万次计,用百分比表示,如重复精度为0.01%FS。


第六、精度。计算值或估计值与真实值之间的接近程度。关于精度,这里需要重点说明一下,因为“精度”这个词常规意义上解释为大误差,一般是线性误差与位移量程的乘积,比如行程1mm,线性误差为0.25%,那么精度为0.0025mm,表示为真实值1mm的时候,检测值为1±0.0025mm. 这许多人会把精度与重复精度、线性误差、分辨率混为一谈,这里需要区别开来。这几个参数意义不同,相互影响,精度不是越高越好,如果精度高于分辨率,精度没有任何意义。 现在很多商家为了得到客户的青睐,常在“高精度”概念上做文章,要么混淆重复精度、分辨率的概念,要么隐藏温漂系数,或是对产品进行系数校正。


第七、温度漂移。也称零点漂移。传感器工作受外界温度影响,外界温度的变化对传感器数值的输出有一定的影响。精度高的产品,温漂系数一定要低,否则环境温度变化,对产品的输出值影响比值大,高精度变得没有任何意义。


第八、传感器工作环境。比如产品是否需要具备耐高低温,是否需要具备防尘防水防油以及抗电磁波辐射的功能。有些传感器对的环境的粉尘比较敏感,比如光栅传感器的工作环境一定要干净,传感器需要经常擦拭干净,否则会影响检测,而超声波、激光传感器非接触式测量给安装带来很大的便利,但是如果检测量程小或者环境粉尘大,会大程度上影响传感器工作。


第九、工作寿命。传感器工作都有一定的期限,影响传感器寿命的多数是内部的作用元器件,一般把传感器分为接触式和非接触式,电子尺或电位器(电阻式)因碳刷有机械摩擦,为接触式传感器,工作寿命比较短,如果频繁检测的话,甚至几个月时间就需要换。内部作用元器件不接触的“非接触式位移传感器”寿命比较长。而传感器与被测物体不接触的“不接触式位移传感器”的工作寿命取决于传感器的电子元器件的工作寿命。


第十、安装方式。这里涉及到传感器的机械尺寸、固定方式。
其中有些是需要位移传感器参考的问题:
1)物性参数不均匀且改变。

如不思考上基层液体的温度不均匀性,能够为密度共同,由体积求分量很简单核算。但液位传感器大型容器中常会呈现被测介质遍地温度、密度和黏度等物理量不均匀的表象,并且能够随时刻、温度等而改变,形成丈量误差。

(2)液面不平。

流动性好的液位,液面是水平的,所以除了利用器壁作为电极的电容式液位计之外,通常液位计只对装置高度有需求,能够在同一高度上挑选任何装置地址。抱负状况液面是一个规矩的外表,但当物料流进流出时,会有波涛,或在生产过程中被测液体能够呈现欢腾、起泡沫、或在外表有悬浮物的表象,液面是不平的。


(3)特殊状况。

液位传感器容器中常会有高温高压,或液体黏度很大,或富含很多杂质悬浮物等状况,对丈量形成晦气影响。通常在液位传感器的线性范围内,期望传感器的灵敏度越高越好。由于只要灵敏度高时,与被丈量改变对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处置。但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被丈量无关的外界噪声也简单混入,也会被扩大体系扩大,影响丈量精度。因而,需求传感器自身应具有较高的信噪比,尽量削减从外界引进的搅扰信号。


参考选择位移传感器的因素还有很多很多,比如频响、灵敏度等等,任何一个因素或多或少都会影响工程师对位移传感器的选择,而不同的位移传感器各有优缺点,这需要工程师针对自身的具体需求,择优而取。这里本人也没有将参考因素一一尽录,这需要更多的工程师共同积累,希望这些能帮到您,如果有关于位移传感器的选择问题,欢迎与各界人士一起交流学习。

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