位移傳感器簡介

　　機械設備自動化系統由執行元件，傳感器部分，控制器部分三部分組成，位移傳感器主要用于設備位移測量與位置定位，位移傳感器質量的優劣直接決定了機械設備測量精度與控制效果的好壞。機械設備生產制造與維修行業常用的位移傳感器產品有：直線位移傳感器、拉繩位移傳感器、磁致伸縮位移傳感器、磁致伸縮液位傳感器、LVDT位移傳感器、電渦流傳感器、磁柵尺位移傳感器、角位移傳感器（角度傳感器、傾角傳感器）等。

　　位移傳感器種類不同、輸出信號不同，出線方式（電路連接）也會有所不同。機械設備常用位移傳感器模擬量信號輸出有三線制電壓輸出、二線制電流輸出與三線制電流輸出。位移傳感器電路連接示意圖如下：

　　位移傳感器如何標定

　　第一步，先將高精度微位移傳感器放置在彈性體的一端的臺階孔內，用端蓋固定；然后轉動螺桿，拉近彈性體的上下兩個薄壁，彈性體內部出現彈性應力和變形，彈性體的兩個薄壁之間的垂直接近量通過螺桿下端的伸出量由位移傳感器測得；兩個端面即內端面和外端面的接近量通過高精度微位移傳感器測得；螺桿轉動到不同的位置，擬合出垂直接近量與水平接近量的比值C。

　　第二步，將高精度微位移傳感器從臺階孔中取出，將待標定的微位移傳感器置固定臺階孔中，用端蓋（4）固定；轉動螺桿到不同的位置，位移傳感器測出螺桿的伸出量，即彈性體兩個薄壁之間的垂直接近量，然后通過比值C求得待標定的微位移傳感器兩個端面的水平接近量，這個水平接近量與待標定微位移傳感器輸出電壓的變化值的比值，就是待標定的位移傳感器的靈敏度。

　　位移傳感器的使用

　　（1）直線位移傳感器的使用

　　美國TOM公司生產的精密直線位移傳感器，是帶有一個長的持續傳導軌跡分壓計型傳感器，在控制和測量運用中，適合于絕對位移傳感，其線性精度為士0.05%。具有移動快，壽命長等特點，符合龍門式精密油壓機的控制要求。

　　根據實際要求在油壓機的主缸、液壓墊上分別安裝Kl下滑板式、KTC拉桿式直線位移傳感器。在一個半自動工作過程中，油壓機的主缸、液壓墊分別帶動兩只直線位移傳感器移動，將采集到的兩點模擬量值輸入到FX2N-8AD，FX2N-8AD將此模擬輸入數值（此時是電壓輸入），轉換成數字值，并且把他們傳輸到PLC主單元。主缸、液壓墊選用直線位移傳感器的有效測量長度為500mm、400mm。

　　（2）磁致伸縮位移傳感器使用中的注意事項

　　磁致伸縮位移（液位）傳感器，通過內部非接觸式的測控技術精確地檢測活動磁環的絕對位置來測量被檢測產品的實際位移值的;該傳感器的高精度和高可靠性已被廣泛應用于成千上萬的實際案例中

　　根據供應商提供的資料，強調了本傳感器在使用中必須注意的一些事項，除了上面所介紹的接線方面之外，在與液壓油缸的裝配中也有一些需要注意的問題：

　　一是裝配部位的加工尺寸，按照下圖的公差要求加以控制。

　　二是，在裝配時還要注意，如果液壓油缸是采用鐵磁材料制作的，那么在安裝滑動磁鐵環時要在滑動磁環下部墊上非磁性材料制作的隔磁墊圈，而且所有固定滑動磁環的螺絲，都必須使用非磁性材料制作的。

　　外，在使用中要注意傳感器的有效工作區域。要把需要實際測量的范圍，置于傳感器的有效測量區域內。由于結構上的原因，傳感器在兩端存在一定的測量盲區。具體請參閱圖上的顯示。根據資料說明RH型的傳感器的死區，即測量桿前部端頭的部位，對于測量范圍5米之內的為63.5mm;測量范圍5米到7.6米的為66mm。

　　位移傳感器使用注意事項

　　1、位移傳感器種類繁多，不同原理設計的傳感器產品測量精度、使用壽命、響應頻率及適用場合會略有不同。應根據現場安裝與測量要求選用適宜的位移傳感器產品。

　　2、位移傳感器測量量程均有一定的范圍，超行程使用會造成傳感器無法輸出真實的數據，嚴重時有可能會損毀傳感器。采購或者定制位移傳感器產品時，應選擇合適的量程，部分產品可留有一定的余量，方便傳感器安裝與使用。

　　3、位移傳感器安裝使用中應盡量避免陽光直曬處、高低溫區、振動或者沖擊嚴重平臺或者有腐蝕性介質存在的場合，防止對傳感器檢測轉換數據或者產品使用壽命造成影響。

　　4、位移傳感器信號傳輸線纜不能與設備電力線、動力線共用配線管或者配線槽，線纜應使用抗干擾性能比較突出的屏蔽線。傳感器安裝使用場合應避開射頻信號源、大功率電氣或者其他有噪聲干擾的設備，防止對傳感器輸出信號造成影響。

　　5、通常情況下，位移傳感器的傳輸線纜不能太長，特別是模擬電壓信號輸出遠距離傳輸會造成信號衰減，嚴重影響信號傳輸質量。傳感器數據遠距離傳輸應優先選擇模擬電流信號或者數字信號。

　　6、部分類型位移傳感器在通電后，需要等待一定的時間才能正常采集。

　　位移傳感器安裝注意事項

　　1、位移傳感器電路連接點需要可靠連接，同時做好接地（可減少或者消除靜電干擾、電磁干擾對傳感器系統檢測數據的影響）。

　　2、多支位移傳感器或者多種類型傳感器同時接入系統電路時，應做好編號與排線工作，方便后期維護與更換。需要注意的是，采集系統同一接線端子的連接導線最多不能超過兩根，以免傳感器系統無法正常作業。

　　3、位移傳感器安裝或者更換過程中，應確保在斷電狀態下進行。傳感器安裝結束并確認接線無誤后，才能供電測試。

　　4、使用儀表帶電測量時，需要按照儀器儀表安全操作使用規程要求正確作業，以免造成不必要的損傷。

　　位移傳感器設備故障診斷方法

　　1、檢查機械自動化的所有電、氣、油（液壓源）等動力源及動力線路零配件。動力問題是導致自動化設備頻繁出現故障的主要原因。比如供電電源不穩定；氣泵或液壓泵故障；氣動二聯件或三聯件未能正常開啟；液壓系統（或者氣壓系統）泄荷閥、壓力閥、分配閥異常等均可造成自動化設備故障。

　　2、檢查傳感器系統參數設置是否異常。由于作業人員操作失誤，可能傳感器系統參數設置不當，例如位移傳感器參數設置錯誤導致的位移測量偏差過大，位置定位不準確問題。對于傳感器系統長期使用出現的傳感器老化、傳感器電路接頭松動等問題，應及時安排技術人員更換新的電子元器件。

　　3、機械設備繼電器、電磁流量控制閥，壓力控制閥等長期使用也會出現搭鐵粘連的情況，無法保證電氣回路正常工作。在氣壓系統或液壓系統中，節流閥與壓力閥的壓力調節彈簧也會隨著設備的震動而出現松動或滑動的情況。這些都是機械設備日常維護應重點短柱的主要部件。

　　4、傳感系統與動力系統傳輸線纜、液壓系統油路（或者氣壓系統的氣管）也是比較容易受損的部件，日常作業及設備維護中應注意對這些部件的保護與巡查，如果出現線路破損或者油路堵塞問題時，應及時更換加以解決。

　　5、機械設備控制系統與軟件故障也是工業生產中可能遇到的問題，這包括了控制系統硬件系統老化與故障，與軟件系統崩潰等故障。通常對于因硬件設施老化、短路、接觸不良等原因引起的系統故障，應及時更換新的控制器。軟件問題則采用重啟、系統升級、系統優化等常規手段解決。

　　5、位移傳感器在安裝及后期使用過程中，應輕拿輕放，按照相關產品指導文件正確操作，不能隨意敲擊傳感器產品，亂摔亂放，更不能不按要求自行拆卸、組裝傳感器，以防造成傳感器產品損壞，嚴重時可能會有危及作業人員生命安全的危險。