工业制造中需要用到多种设备,非接触式位移传感器就是为工业环境所设计,适用于重度污染和粉尘大的恶劣环境,安装方便。那么非接触式位移传感器的工作原理是怎样的呢?
非接触式位移传感器采用先进的超声波测量技术,在测量位置精度上可以输出高精密的线性和绝对值信号。非接触式位移传感器外壳采用铝合金一次成型加工,通过与磁铁滑块高精度配合的模式进行非接触式测量。其优势可以取代电阻式电阻尺,采用非接触式测量方式在机械方面不用修改参数即可。非接触式位移传感器在安装方面贴合了机械结构的便利性,不但安装简易、牢固,在其控制精度方面也高达0.01%FS,可以在直接和绝对的位置检测反馈。
非接触式位移传感器响应频率高、刷新速率达2000Hz,具有较强的抗干扰性能,特别适合高速运动系统的实时控制,并可以在相对恶劣的环境中连续工作。非接触式位移传感器不但不怕机械摩擦,在使用寿命方面也是很长的。非接触式位移传感器原理是通过分析二个磁场互相感应的反馈信号而达成一致,第一磁场是利用一个永久磁铁在直线传感器外壳上运行,而第二磁场是由脉冲产生器产生。
当两个磁场互相感应,一个绝对值的位置信号便会以超声波速度反馈。精密电路系统便会对超生波的波形进行分析,继而输出一个精准和高分辨率的位置信号。这个绝对值测量方法保证了位移传感器可以在系统通电后马上提供位置信号,让生产设备可以实时进入生产状态。非接触式位移传感器防护等级为IP65。快速链接插头可根据用户要求进行订货,接插件的通用性,使非接触式位移传感器被广泛应用与生产线、液压设备、灌装机械、气缸油缸、伺服控制等领域。
调焦单元作为大型光电跟踪系统的重要组成部分,不仅对调焦的精度有着严格要求,工作环境以及调焦机构的体积也是设计时需要考虑的重要因素,因此对小型宽温调焦单元的研究有着重要的工程实用价值。目前望远镜自动调焦技术主要有两种,一种是测距法自动调焦,另一种是基于图像评价函数的自动调焦。不论采取哪种调焦技术,都离不开位置传感器。它的外形体积、检测精度和温度适应性在很大程度上决定着整个调焦单元的性能。
有研究工作者按照目前国内外位移传感器的现状和发展趋势,通过对比各种位移传感器的优缺点,得出电感式位移传感器检测精度高、体积小,且工作温度范围大,同时非接触测量的工作原理使得它物理寿命无限长,可用于环境适应性、可靠性要求苛刻的精密测量中,明确了选用电感式位移传感器作为研究对象。
然后分析Sanseer差动电感式位移传感器的分类和测量原理,并对其输入/输出特性以及噪声来源加以分析。针对该传感器输出信号中随机噪声对测量精度的直接影响,重点开展了信号滤波算法的研究,对比了限幅滑动平均滤波算法和卡尔曼滤波算法,并在此基础上对传感器性能进行了测试和补偿,大大提高了传感器的检测精度。
接着设计了基于LDR型电感式位移传感器的自动调焦机构,针对调焦控制器微型化、可移植、接口灵活的要求搭建了以DSPFPGA为主控制器的硬件实验平台,对硬件平台中各个部件的选型和功能进行了阐述,设计了对光栅尺和电感式位移传感器两路位移数据进行同步采集的软件流程,并从检测精度、工作温度等方面横向对比电感式位移传感器和其他类别位移传感器的性能。