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直线位移传感器检测绝对位置有什么方法?

来源:【深圳申思测控厂家】   发布时间:2018-10-19  浏览:107

直线位移传感器、电子尺实际上就是一个滑动变阻器,是作为分压器使用,以相对电压来显示所测量位置的实际位置,它的功能在于把直线机械位移量转换成电信号。那么直线位移传感器检测绝对位置有什么方法呢?下面申思测控小编就来为大家介绍。


直线位移传感器产品是以相对位置(相对位置就是该位置相对总位置)代表绝对位置(由于内部已经设定总长度,所以相对位置就成为了绝对位置)的,可以停电后不丢失数据,上电后自动恢复。直线位移传感器的信号无论是电压还是电流,都是模拟信号。模拟信号只要设定零位和基准后,一般都是绝对信号。这些信号不会在传输中即使有丢失,也不会出错。


在表述直线位移传感器这个问题之前得先用一个实列来说明这个问题,如:对于一支KTC-400mm的直线位移传感器,当接入仪表或PLC时,当位置最小时输出为0Vdc,就代表对应位置0mm,位置最大时输出为10Vdc(或者5Vdc),就代表对应位置为400mm(这个也是由电脑已经设定了)。由于我们的位置与电压输出是线性设定(仪表或电脑内已经设定),那么输出为5Vdc时就对应位置200mm,其它位置当然也是在(0v,0mm),(10v,400mm)这两个点连成的直线上。当然,由于修刻有一定的误差(不修刻误差更大),输出电压与对应位置就有一个小的偏差,大约为±0.05%FS(为全行程的意思)。


还有一个问题,如果在上述设定的条件下,客户错误选用并安装了KTC-50mm,那么,就会出现显示位置与实际位置不准的问题。这是为什么呢?因为电脑只认识设定10Vdc时对应400mm,那么你现在即使直线位移传感器拉到500mm的位置,也只显示400mm,如果直线位移传感器在5v输出位置,即为250mm时,其显示也只有200mm。怎么办呢?这是只要将设定10vdc对应400mm重新修改成为10vdc对应500mm即可。当然,也可以反过来设定,0vdc对应400mm位置,10vdc对应0mm位置,电脑一样正常工作。


直线位移传感器


上面是直线位移传感器为直接10Vdc供电,仪表或PLC也是要求电压输入的情况。如果没有10Vdc供电,那么一般就只有24Vdc供电,如果仪表或PLC需要电压0~10Vdc输入,就可以使用外接电压模块,将直线位移传感器的输出信号转换为0~10Vdc;如果仪表或PLC需要4~20mA那么将直线位移传感器的输出信号转换为4~20mA的信号。


而脉冲信号就不同了,如:增量脉冲的编码器(也有直线脉冲的如数显尺),有A、B、Z三相脉冲信号线,在A、B线上,单独接上A或B线(电源地是公用端)每转一圈就是3600个脉冲,或者说接受到3600个脉冲就知道转动了一圈,如果有外部干扰多了几个脉冲进来,不到一圈就收到3600个脉冲,就会出错,所以,增量编码器中,都有一个Z脉冲信号,那是一个校验位,就是每转动一圈给出一个脉冲,使数据复位,就是说无论有无干扰进来,有无丢失脉冲信号,都是一圈了。那么,既然A、B相单独就有输出,为什么要接同时接A、B两相呢?那是因为,如果直接A、B中的其中一相,编码器不论正转、反转,脉冲都会往上加,你就无法分清编码器转轴到底到了什么角度位置了。只有A、B两相同时接上,正转脉冲增加、反转脉冲减少,无论编码器正反怎么转动,你都会知道准确位置。这样编码器A、B、Z三相的作用就清楚了。另外,停电后再上电时,原来的数据可能就丢失了,需要重新设定。


如果要求断电前数据不丢失,需要做非常复杂的工作:


1、首先需要将每时每刻的数据刷新存储起来,这个存储器还有后备电池(纽扣电池);


2、存储的速度要足够快,才能跟上运动的速度,比如:每转3600脉冲,每秒转动一圈,那么每毫秒就要转动3.6个脉冲差不多4个脉冲,那么每个脉冲的时间就只有0.27毫秒,必须使数据刷新存储的速度高于0.27毫秒如0.25毫秒,大约频率为4000Hz,即使是达到这样的技术,也有可能漏掉一个脉冲;


所以,与其是这样复杂来实现这个掉电不丢失数据的功能,还不如开发一种不需要如此复杂存储的编码器,那就是“绝对编码器”,绝对编码器由于是每一个位置对应一个唯一的“脉冲组”识别信号,这样一个“脉冲组”信号需要传输出来,就需要并列的电线,这个“脉冲组”有多少位,基本上就需要多少根线,当然还有正负电源线,可能还有CLOCK线和DATA线。

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