选购位置传感器的技巧

位置传感器是用于确定物体的线性或角度位置,并将其位置转换为通过现场总线传输到控制单元的信号的装置。

位置是工业测量中仅次于温度的第二大物理量。位置传感器广泛用于各种工业和商业应用。

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  • 如何选择位置传感器?

    MTS Sensor Technologie GmbH&Co位置传感器 KG
    MTS Sensor Technologie GmbH&Co位置传感器 KG

    在选择位置传感器(也称为位移传感器)时,要确定是否需要线性旋转传感器,测量范围应为什多少,所需分辨率为多少以及可重复性水平为多少。

    您还需要根据要使用的装配集类型确定其形状。 确定输出信号的使用方式以及您的应用是否需要使用特定的传感器也很重要:对于潮湿或多尘环境有防护等级的传感器,对于爆炸性环境具有 ATEX标准的传感器等。

    选择标准:

    • 线性或旋转
    • 几何/装配
    • 测量范围
    • 输出信号
    • IP防护等级,ATEX标准
  • 有哪些不同类型的位置传感器?

    位置传感器有技术五种类型,每种技术 各有其优点和缺点:

    传感器类型 非接触式 优点 缺点 注释
    电位计
    • 高精确度
    • 低成本
    • 磨损高
    • 对灰尘敏感
    • 对极端温度敏感
    •  线性或角度传感器
    LVDTRVDT
    • 高精确度
    • 重型
    • 对恶劣环境敏感度低
    • 相对昂贵
    • 笨重
    • RVDT:旋转限制在40°左右
    光学
    • 高精确度
    • 高分辨率
    • 脆弱
    • 对灰尘敏感
    • 对极端温度敏感
    • 比磁性传感器贵
    磁性
    霍尔效应
    X
    • 重型
    • 对液体敏感度低
    • 对冲击敏感
    • 被磁性材料和电线打断
    • 磁滞现象
    磁致伸缩 X
    • 重型
    • 长度精确
    • 对温度变化敏感
    • 短距离缺乏准确性
    • 非常昂贵
  • 为什么选择电位计位置传感器?

    Siko电位旋转传感器
    Siko电位旋转传感器

    电位计位置传感器,也称为电阻传感器,可以测量参考点和连接到运动部件(或其支撑件)的光标之间的导体轨迹的电阻。 传感器测量的电阻用于计算零件的位置。

    这种传感器准确而且通常成本较低,因为它们的技术很简单。 然而,它们对磨损、振动、异物和极端温度都比较敏感。

    优势:

    • 技术简单
    • 测量精确
    • 成本低
  • 为什么选择LVDT或RVDT位置传感器?

    TRANS-TEK LVDT位置传感器
    TRANS-TEK LVDT位置传感器

    LVDT位置传感器(线性可变差动变压器)和RVDT位置传感器(旋转可变差动变压器)由两个变压器组成,它们共享连接到需要确定其位置的零件(或零件支架)的相同磁芯。 当磁芯移动时,两个变压器之间的电压会发生变化,从而可以计算出零件的位置。

    这种传感器非常精确。 它们是可靠的,重型的,可以承受极端的环境,特别是可以移动信号处理系统远离传感器。 然而,这种传感器通常很昂贵而且体积大。

    优势:

    • 高精确度
    • 可靠
    • 重型
    • 承受极端环境
  • 为什么选择光学位置传感器(编码器)?

    Micro-Epsilon光学位置传感器
    Micro-Epsilon光学位置传感器

    光学位置传感器用于确定零件的位置和角度或线性位移。

    • 增量传感器:它们相对于参考位置工作。 断电后,数据处理系统必须等待编码器发送与参考位置对应的信息,才能正确利用角位移信息。
    • 绝对传感器:只要打开电源,它们就可以工作。 绝对传感器还能够计算完成的转数。

    光学旋转位置传感器集成了发光二极管(LED),使“读取”带有半透明窗口的不透明光盘的运动成为可能。 线性位置传感器可以是旋转电缆传感器(在这种情况下,安装在卷盘上的电缆连接到要确定其位置的部件),也可以由刻度尺和读取头组成,以读取位置。

    这种传感器通常提供高分辨率。 分辨率对应于每转一圈发送的信号数量。 他们非常精确。 精度与发送的每个信号的公差相对应。 线性传感器具有快速的响应时间。

    当您要确保测量不受磁场干扰时,可以选择一个光学位置传感器。 光学位置传感器也没有任何滞后现象。 然而它们很脆弱,并且对冲击、振动、异物(灰尘、油等)和极端温度敏感。

    光学位置传感器是指在需要高精度时使用的传感器,例如用于制造电气零件或用于医学分析的零件。

    优势:

    • 高分辨率
    • 高精度
    • 非接触式测量
  • 为什么选择磁性位置传感器?

    Curtiss-Wright磁性位置传感器
    Curtiss-Wright磁性位置传感器

    磁性位置传感器,也称为霍尔效应传感器,用于通过测量磁铁或磁带的磁场来确定位置。 您可以使用这种类型的传感器来测量活塞在气缸中的位置。

    这种传感器是重型的,对液体或灰尘的存在不是很敏感。 但是,它们对冲击很敏感,并且会受到电磁干扰的影响,特别是由于电线的接近而引起的干扰。 这种传感器的精度会受到磁滞的影响,具体取决于行进的方向。

    优势:

    • 重型
    • 对大多数液体不敏感
  • 为什么选择磁致伸缩位置传感器?

    Eltra磁致伸缩位置传感器
    Eltra磁致伸缩位置传感器

    磁致伸缩位置传感器包含一个波导,在波导中发送产生磁场的电脉冲。 当磁场与外部磁体的磁场相遇时,机械弹性波会通过反射传播到集成在传感器中的读取头。 这样 可以根据机械弹性波的响应时间来确定外部磁场的位置。

    这种传感器是重型传感器,其精度会随着波导长度的增加而增加。 因此,它们对于测量数米的位置更为精确。 磁致伸缩传感器对振动、冲击或高达100°C的温度不太敏感。 然而,它们的精度会受到温度变化的影响,而且价格相对昂贵。

    优势:

    • 重型
    • 精度随传感器的长度而增加
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