位移传感器,也称为线性传感器,是一种能够将各种物理量转换成电量的金属感应线性器件。位移传感器在工业测量中具有广泛的应用,它的性能好坏直接影响到测量数据的准确性和可靠性。在进行位移传感器的选型时,需要考虑以下技术指标:
1. 灵敏度:灵敏度是指传感器对被测物理量变化的感应能力,通常灵敏度越高,传感器对微小变化的感应就越敏感。对于位移传感器而言,高灵敏度能够使传感器更容易感知周围环境中的微小加速度变化,从而引起输出电压的较大变化,使得测量更方便,结果更精确。
2. 零点温度稳定性:环境温度的变化可能会引起传感器零点平衡的变化,这一指标是通过温度每变化10℃时引起的零点平衡变化量对额定输出的百分比来表示的。
3. 带宽:带宽指的是传感器可以有效测量的频率范围,如传感器具有上百赫兹的带宽,它可以测量振动;具有50赫兹带宽的传感器可以有效测量倾角。
4. 输出方式:传感器的输出方式可分为数字输出和模拟输出。数字式传感器向仪表输入的是数字信号,如数量、重量等;模拟式传感器向仪表输入的是模拟量信号,如电压、电流等。
5. 量程:不同测量对象的运动所需的量程不同,需根据实际情况选择合适的传感器。
6. 极限过载:极限过载是指传感器能够承受的最大负荷而不丧失工作能力。
7. 传感器增益:传感器增益是指传感器输出信号相对于输入信号的放大倍率。
在位移传感器的使用过程中,常见的故障和排除方法如下:
1. 封装老化:如果位移传感器的封装老化并伴随杂质混入,尤其是水混合物和油对电刷接触电阻的影响,会导致显示数字不停地跳动。此时,电子尺可能已经损坏,需要更换新的传感器。
2. 电源容量不足:电源容量不足时,熔胶运动会使合模电子尺显示波动,或者射胶电子尺显示波动,造成测量误差增大。这种情况可能是由于电磁阀的驱动电源与电子尺供电电源同时共用导致的。
3. 干扰问题:调频干扰和静电干扰可能会造成电子尺显示数字的跳动。解决这类干扰的方法包括将电子尺信号线与强电线路分开布线,使用接地支架,以及采用屏蔽线缆。
4. 对地短路:在位移传感器工作过程中,如果出现规律性的跳动或没有数据输出,需要检查连接线绝缘是否破损,并且是否存在规律性的对地短路。
5. 供电稳定性:工业电压必须保证稳定,理想情况下应满足±0.1%的稳定性要求。若电压波动超出了允许范围,会导致显示波动。
6. 安装精度:安装位移传感器时,对中性要高,但平行度和角度误差允许在一定范围内。如果平行度和角度误差较大,需要调整以避免数字跳动。
7. 连接线的正确性:在连接传感器时,必须确保电子尺的三条线(电源线、输出线)连接正确,否则会造成线性误差大,控制精度差,甚至显示数据出现异常跳动。
随着技术的进步,位移传感器技术得到了快速的发展。例如,基于OEM的LVDT技术、超声波技术、磁致伸缩技术、光纤技术、时栅技术等创新技术的应用使得位移传感器的性能得到了大幅提高,应用领域也日益扩大。在选择合适的位移传感器和处理故障时,需要根据传感器的类型和具体的应用情况来综合考虑。