位移傳感器是工業(yè)實(shí)踐中zui常用的一種傳感器，作為傳感器的忠實(shí)用戶，有許多知識是需要學(xué)習(xí)和了解的，位移傳感器的工作原理是必須要學(xué)習(xí)的，下面小編為大家詳細(xì)的介紹一下位移傳感器工作原理及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)主要由上位機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制環(huán)節(jié)和位移反饋環(huán)節(jié)組成。上位機(jī)為至少含有兩個(gè)com口的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。運(yùn)動(dòng)控制環(huán)節(jié)主要由運(yùn)動(dòng)控制器、驅(qū)動(dòng)器、混合式步進(jìn)電機(jī)和水平機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置組成;位移反饋環(huán)節(jié)主要由帶數(shù)顯表的數(shù)字位移傳感器和spp轉(zhuǎn)rs 232接口電路組成。數(shù)字位移傳感器型號為5cb～10c，位移測量范圍為0～20 mm，數(shù)顯表讀數(shù)范圍為o～19.999 mm，分辨率為1μm，線性度達(dá)到滿量程的0.05%，即精度達(dá)到10μm。

1.2 數(shù)字位移傳感器工作原理

數(shù)字位移傳感器由差動(dòng)變壓器(lvdt)和電測儀器組成。lvdt是把被測位移量變換成電信號的傳感器，它具有結(jié)構(gòu)簡單使用方便、使用壽命長等特點(diǎn)，可直接用于測量物體間的相對變位，物體的長度變化。它不但可測靜態(tài)位移也可測量動(dòng)態(tài)位移，電測儀器由電子測量線路和數(shù)字面板表、a/d轉(zhuǎn)換板組成。a/d轉(zhuǎn)換板有單端16路模擬量輸入，a/d轉(zhuǎn)換位數(shù)為14位，轉(zhuǎn)換速度達(dá)到10μs。lvdtzui基本的結(jié)構(gòu)是由在圓柱形骨架上繞有螺旋形的原邊和兩個(gè)付邊繞組所組成的線圈及一可動(dòng)鐵芯構(gòu)成。

當(dāng)原邊供給一振蕩電壓時(shí)，由于電磁感應(yīng)，兩付邊就分別產(chǎn)生感應(yīng)電壓v1和v2。若鐵芯正處線圈的中心位置時(shí)，兩付邊對原邊的互感量正好相等，同時(shí)兩付邊的交流電壓分別經(jīng)檢測電路檢波后，把所得兩直流電壓取其差值，則輸出差動(dòng)直流電壓v為零。當(dāng)鐵芯往上位移時(shí)，上邊的付邊與原邊的互感量增大，而下邊的減小，即出現(xiàn)v1>v2，則差動(dòng)直流輸出電壓v>o，反之亦然。lvdt兩付邊的感應(yīng)電壓v1，v2和差動(dòng)直流輸出電壓v與鐵芯在線圈中的位置的定性關(guān)系見圖3，可見差動(dòng)直流電壓v與鐵芯位移的大小在某一范圍內(nèi)是呈線性關(guān)系的。直線位移傳感器測量時(shí)把lvdt殼體夾固在參照物上，把和鐵芯連接的測桿緊固在被測點(diǎn)上，當(dāng)被測對象位移時(shí)就帶動(dòng)鐵芯相對于線圈移動(dòng)，從而線性地改變lvdt的輸出電壓。這樣通過電測儀器測量lvdt輸出電壓的大小，即可測量出被測對象的位移量。

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