SP2-50和SGD-80-3位移传感器的术语解释

大家好，我是【广州工控传感★科技】拉绳位移传感器事业部，张工。

SP2-50

SGD-80-3位移传感器

3，SPD-4-3拉绳位移传感器

全部行程范围: 101.6 – 1270mm[4 – 50in]

输出信号: 0 – 10 VDC, 4 – 20 mA

拉绳制动位移传感器精确度: 0.25%

可重复性: 0.02%

SPD-4-3拉绳位移传感器的产品特性：

· 双输出可达50英寸

· 4到20mA和0 到10V输出信号可选

· 坚固的IP67聚碳酸酯外壳

· 安装支架和传感器盖调整，便于安装

SPD-4-3

下面讲讲这三种拉绳位移传感器的5个关键术语，了解如何使用它们。

标称线性范围

选择位移传感器时的基本考虑因素是铁芯移动的最大范围，特定线性的模拟输出就是通过铁芯移动而产生的。满量程位移是指铁芯从其在该线性区域中的零位可以移动的距离。由于铁芯可以从零位向任何一端位移，因此线性工作范围是满量程位移的两倍。当以正号或负号 (+/-) 表示时，满量程位移称为标称线性范围。当不指明极性时，它称为传感器的全范围、全行程或总行程。任何 SP2-50传感器的标称线性范围都会随着频率的变化而变化。当采用正确铁芯的传感器 用于指定频率时，实际线性范围将始终等于或大于标称值。当最佳线性对于一个应用不是至关重要时，实际工作范围可能显著超出指定的标称线性范围。为高阻抗负载指定了标称线性范围，通常为 50 千欧姆至 0.5 兆欧姆。负载阻抗低可能会对线性和标称线性范围产生不利影响。

SPD-4-3

线性误差

由于在标称上位移传感器输出与铁芯在其线性移动范围内的位移是线性函数关系，因此输出电压量级与铁芯位移关系的图形基本上是一条直线。在标称线性范围以外，输出开始偏离直线，呈平缓的曲线。以一条相对于SGD-80-3传感器标称线性范围内的位移而形成的统计学上的最佳直线为基准，所得到的传感器输出的最大偏差被定义为传感器的线性误差或非线性。线性误差的典型表达方式是全范围输出的 +/- 百分比，涵盖了直线和偏差的误差范围宽度。对传感器 线性误差的正确解读取决于传感器最终在测量中的应用。有些用户使用非线性来衡量系统的准确度，因为它往往是最大的误差。

SGD-80-3

满量程输出

对于交流传感器，满量程输出是指SP2-25拉绳位移传感器的铁芯处于满量程位移位置并且其初级在指定的标称输入电压下被激励时的传感器输出。不过，在大多数情况下，对同一线性范围的交流传感器的更好的比较方法是灵敏度比较。灵敏度通常表示为以伏为单位的激励所造成的以千分之一英寸为单位的铁芯位移所产生的以毫伏为单位的输出 (mV/mil/Volt)。灵敏度随着激励频率的变化而变化，因此也必须指定激励频率。灵敏度主要影响SP2-25传感器的信号调节电子设备所需的增益。 对于大多数直流传感器而言，灵敏度的可比较特征是比例因子，该因子通常以每英寸铁芯位移所产生的直流输出伏数来表示。有些传统的直流传感器 使用比率计配置，这需要它们使用与灵敏度相同的单位，或者为特定的直流输入电压指定比例因子。还有些直流传感器输出到4-20mA电流回路，因此它们的比例因子以每英寸毫安 (mA/in) 或每千分之一英寸毫安 (mA/mil) 来表示。

SGD-80-3

分辨率

分辨率是传感器输出中可观察到的铁芯位置的最小变化。SPD-4-3拉绳位移传感器的分辨率本质上是无限的，因为它基于磁耦合原理。铁芯位置的无限小的变化会产生输出变化。在实践中，系统分辨率受相关电子设备对传感器输出的感知能力的限制，该能力称为系统的信噪比。对于经过合理设计的传感器测量系统，微英寸级的分辨率并非罕见。

SPD-4-3

可重复性

传感器能够在不变的工作和环境条件下重现同样的输出，以便对完全相同的输入进行重复试验，这一能力是在选择传感器时要考虑的最重要因素。该参数称为可重复性，是任何机电测量系统中唯一不可削减和无法改正的静态误差来源。可重复误差是进行任何基于传感器的测量时都会面临的限制因素。所有出色的传感器都具有非常好的可重复性，它们只受SPD-4-3传感器的铁芯所连接的以及 传感器的线圈所安装到的物理构件或结构的机械因素的影响。可重复性和分辨率都是总的测量误差的构成因素，它们通常以满量程输出的百分比表示。这些参数可以同样应用于交流传感器和直流传感器。

SPD-4-3拉绳位移传感器

SP2-50

SGD-80-3

SP1-25

SP2-25

MT2A

IT9420

SGD-80-3拉绳传感器设计方案分享

大家好，我是【广州工控传感★科技】SGD-80-3拉绳位移传感器事业部，张工。

SGD-80-3传感器设计方案

SGD-80-3位移传感器通过电位计元件将机械位移转换为线性或任意函数的电阻或电压输出。普通线性电位器和圆形电位器都可以分别用作线性位移和角位移传感器。然而，设计用于测量位移的电位器需要位移变化和电阻变化之间的明确关系。

SGD-80-3

SGD-80-3位移传感器的动刷与被测物体相连，物体的位移引起电位器移动端的电阻变化。电阻值的变化反映了位移的大小，电阻值的增减指示了位移的方向。通常，电源电压加在电位器上，电阻变化转换成电压输出。传统的拉线位移传感器由于其电阻随着电刷的移动而逐步变化，因此具有阶梯式输出特性。如果将这种位移传感器用作伺服系统中的位移反馈元件，过大的阶跃电压会导致系统振荡。因此，在电位器的生产中应尽量减少每匝的阻值。基于磁角技术的拉线位移传感器以磁场为传输载体，将位移转换为磁场角位移，同时通过通讯接口将位移信号返回给应用系统。

SGD-80-3

一、总体设计方案

基于磁敏角度技术的拉线位移传感器的作用是将拉线的机械位移转换为可测量、可记录或可传输的电信号。 它主要由自动回位弹簧、轮毂、磁铁和数据处理单元组成。

SGD-80-3

从图1可以看出，基于磁敏角度技术的线拉式SGD-80-3位移传感器主要由6部分组成，改变了传统的接触式线拉式SGD-80-3位移传感器 型、易磨损和高频特性。 差等缺点，基于磁敏角度技术的拉线位移传感器，是利用磁场作为介质，将机械位移变化转化为磁场角度变化。 高频特性，从而保证位移检测精度。 数据处理计算器用于将接收到的磁敏角信号通过数学模型计算为拉线的位移信号。 通信接口通过通信接口与应用系统的设备进行通信，接收应用系统设备的指令，并将采集到的位移信号反馈给应用系统。

SGD-80-3

各组件的功能描述如下：

(1)拉线的钢丝绳缠绕在轮毂上，轮毂上用磁铁连接。 当拉线位移时，它会驱动轮毂的旋转。 轮毂的旋转使连接在轮毂轴上的磁铁旋转，从而产生磁铁的磁场。 一个变化的角度。 当电缆发生运动时，自动回位弹簧保证电缆具有一定的张力，并保证电缆的位移与磁敏角成正比关系。

(2)磁敏角度传感器与磁铁安装在同一中心轴上，感应磁铁角度的变化。 选用微处理器，读取磁敏角信息，建立数学模型对磁敏角进行转换。 角度操作是拉线的位移。(3)通信接口，微处理器通过通信接口接收应用系统的指令，通过通信接口向应用系统返回位移信息。

SGD-80-3

硬件接口电路设计

数据处理单元由磁角传感器、微处理器单元、通讯接口和输出模块组成。 具体功能块如图2所示。

SGD-80-3

通过分析图2，将拉线位移引起的磁体磁场旋转角度转换为磁敏角。 微处理器单元选用32位嵌入式ARM对接收到的磁敏角数据进行处理，完成磁敏角数据的接收。由于接收角是磁场换算角，直径等因素，将磁敏角换算成电缆的位移。因此，为了快速实现数据接收和模型建立。输入输出控制模块负责各种外部接口的处理，如通过通信接口接收应用系统的指令，将采集到的位移结果返回给应用系统，以便微处理器单元执行以下指令。应用系统并收集结果，通过接口安全可靠地发送到应用设备，主要包括1路RS485和4-20mA电流输出。

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