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500mm27*27*5760mmRS485 (Modbus-RTU),
RS232,
CAN,
CANOPEN,
SSI,
BISS
0.10%10bit(1024P)0.059mm IP68
12bit(4096P)0.015mm
500mm49*49*40100mm0.10%10bit(1024P)0.098mmIP54/ IP68
12bit(4096P)0.024mm
1000mm49*49*40100mm0.10%10bit(1024P)0.098mmIP54/ IP68
12bit(4096P)0.024mm
2000mm63*63*40150mm0.10%10bit(1024P)0.146mmIP54/ IP68
12bit(4096P)0.037mm
3000mm79*79*40200mm0.10%10bit(1024P)0.195mmIP54/ IP68
12bit(4096P)0.049mm
4000mm95*95*40250mm0.10%10bit(1024P)0.244mmIP54/ IP68
12bit(4096P)0.061mm
5000mm95*95*40250mm0.10%10bit(1024P)0.244mmIP54/ IP68
12bit(4096P)0.061mm
6000mm95*95*62225mm0.10%10bit(1024P)0.22mmIP54/ IP68
12bit(4096P)0.055mm
7000mm95*95*62225mm0.10%10bit(1024P)0.22mmIP54/ IP68
12bit(4096P)0.055mm
8000mm120*120*111340mm0.15%12bit(4096P)0.083mmIP54/ IP68
9000mm120*120*111340mm0.15%12bit(4096P)0.083mm
10000mm120*120*111340mm0.15%12bit(4096P)0.083mm
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