如何计算拉绳位移传感器的长度?
想要知道拉绳位移传感器的长度如何计算,那我们先了解下拉绳位移传感器的测量原理是什么?拉线位移传感器的原理就是把角位移传感器的角度,利用绕线轮的周长转换成了直线位移,所以拉线编码器也称直线位移传感器。从以下的拉线位移传感器结构图中,可以明了:
拉绳位移传感器如何工作?
拉绳位移传感器的工作原理,主要是把机械运动转换成可以计量、记录或传送的电信号(通信信号)。拉绳位移传感器安装在固定位置上,拉绳固定在移动物体上。拉绳直线运动和移动物体运动轴线对准。拉绳位移传感器由可拉伸的不锈钢绳绕在拉线盒主体内的轮毂上,此轮毂中心与旋转编码器出轴连接在一起,同轴运动,拉动拉绳头即可带动编码器旋转,编码器输出一个与拉绳直线移动距离成比例的电信号,即测量输出信号,从而可以得出运动物体的位移、方向或速率。
比如数字量输出方式的拉绳位移传感器(RS485,modbus RTU,RS232,CAN,CANOPEN,SSI,BISS等),长度计算方法就是:
1.把拉绳传感器数值递增方向设置为拉出时数据增大
2.在拉绳未拉出时设置当前位置值为1000(基准,可另设其他值)
3.公式L=(X-1000)*轮周长/单圈分辨率 (单位 mm)
X表示读取到的传感器数值,轮周长也就是拉线盒主体内的轮毂的周长,拉绳位移传感器的量程不同,轮毂周长可能不同。
设置1000的是当前编码器返回来的位置值。这个作用是避免传感器的现象(类似钟表的12点和0点重合问题)——当拉线盒设置为拉出拉线时数值增大,且拉线未拉出来时,位置值为0(基准点),这个时候如果一直拉拉线(足够长),编码值达到最大(分辨率圈数-1),继续拉动拉线,编码值会跳变为0,然后增加,反之,如果拉线收缩越过0,编码值会跳变到最大值(分辨率圈数-1),然后继续减小,往往设备会有收缩过头的现象(设备冲击拉线盒,强振动,拉线头橡胶缓冲垫老化,变形),即设备运行到机械原点位置编码值出现跳变,这对设备的控制不利的。
如何通过传感器反馈模拟量信号计算拉绳位移长度?
如果是模拟量信号输出的拉线位移传感器,在使用前您需要先确定您采购的传感器的量程、信号输出类型:
● 4~20mA位移长度计算公式为:长度=量程*(电流-4)/16(单位mm)
例:如果使用4~20mA量程500mm拉绳传感器,电流为12mA,则长度=500*(12-4)/16=250mm
● 0~5V位移长度计算公式为:长度=量程*电压/5(单位mm)
例:如果使用0~5V量程500mm拉绳传感器,电压为2.5V,则长度=500*2.5/5=250mm
● 0~10V位移长度计算公式为:长度=量程*电压/10(单位mm)
例:如果使用0~5V量程500mm拉绳传感器,电压为2.5V,则长度=500*2.5/10=125mm
拉绳位移传感器厂家,一般都会在说明书中注明所销售型号的拉绳位移传感器内轮毂周长,或者已经换算好的每一个脉冲或数字信号所对应的长度变化,如下图。
量程mm | 拉线盒主体 尺寸(mm) | 内轮毂周长 | 输出方式 | 线性 精度 | 分辨率 (P/R) | 每个脉冲所 代表的量程 | 防护等级 |
微型IP68防水500mm | 27*27*57 | 60mm | RS485 (Modbus-RTU), RS232, CAN, CANOPEN, SSI, BISS | 0.10% | 10bit(1024P) | 0.059mm | IP68 |
12bit(4096P) | 0.015mm | ||||||
500mm | 49*49*40 | 100mm | 0.10% | 10bit(1024P) | 0.098mm | IP54/ IP68 | |
12bit(4096P) | 0.024mm | ||||||
1000mm | 49*49*40 | 100mm | 0.10% | 10bit(1024P) | 0.098mm | IP54/ IP68 | |
12bit(4096P) | 0.024mm | ||||||
2000mm | 63*63*40 | 150mm | 0.10% | 10bit(1024P) | 0.146mm | IP54/ IP68 | |
12bit(4096P) | 0.037mm | ||||||
3000mm | 79*79*40 | 200mm | 0.10% | 10bit(1024P) | 0.195mm | IP54/ IP68 | |
12bit(4096P) | 0.049mm | ||||||
4000mm | 95*95*40 | 250mm | 0.10% | 10bit(1024P) | 0.244mm | IP54/ IP68 | |
12bit(4096P) | 0.061mm | ||||||
5000mm | 95*95*40 | 250mm | 0.10% | 10bit(1024P) | 0.244mm | IP54/ IP68 | |
12bit(4096P) | 0.061mm | ||||||
6000mm | 95*95*62 | 225mm | 0.10% | 10bit(1024P) | 0.22mm | IP54/ IP68 | |
12bit(4096P) | 0.055mm | ||||||
7000mm | 95*95*62 | 225mm | 0.10% | 10bit(1024P) | 0.22mm | IP54/ IP68 | |
12bit(4096P) | 0.055mm | ||||||
8000mm | 120*120*111 | 340mm | 0.15% | 12bit(4096P) | 0.083mm | IP54/ IP68 | |
9000mm | 120*120*111 | 340mm | 0.15% | 12bit(4096P) | 0.083mm | ||
10000mm | 120*120*111 | 340mm | 0.15% | 12bit(4096P) | 0.083mm |