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拉線式位移傳感器的原理

拉線位移傳感器主要是把角位移的角度變化用繞線輪和拉線（拉繩）的方式轉(zhuǎn)換成了直線位移，而直線位移的由來就是按照角度的變換和繞線輪的周長比例計(jì)算出來的。

比如角位移的參數(shù)是360度對(duì)應(yīng)0-10k，而繞線輪的周長是100mm，那么實(shí)際計(jì)算出來的直線位移就是100mm對(duì)應(yīng)0-10k，分辨率就是10mm/k；

同樣，如果是方波信號(hào)的編碼器，360度是2000p（脈沖），繞線輪的周長是200mm，那么計(jì)算出來的直線位移就是200mm對(duì)應(yīng)2000p，分辨率就是0.1mm/p。

拉線位移傳感器又稱為拉繩位移傳感器、拉繩編碼器、拉線編碼器、直線位移傳感器、拉繩電阻尺、拉線電子尺等很多名字，但是基本原理相似。

拉線編碼器工作原理

拉線編碼器由編碼器和拉線盒組成的，編碼器也叫角位移傳感器，是用來測量角度的，輸出的是方波信號(hào)，一圈有幾十、幾百、或者幾千個(gè)脈沖數(shù)，角位移傳感器測量角度就是根據(jù)這些脈沖數(shù)計(jì)算出來的，比如一圈輸出360個(gè)脈沖，計(jì)算方式就是一周的360°除以脈沖數(shù)360p，那角度傳感器的分辨力就是1°/p，而脈沖數(shù)達(dá)到3600的時(shí)候，角位移傳感器的分辨率就成為了0.1°/p。

拉線編碼器就是編碼器裝上拉線盒，拉線盒轉(zhuǎn)換出來的是直線位移，那直線位移要怎么計(jì)算呢，就要看拉線盒內(nèi)部繞線輪的周長了，周長除以脈沖數(shù)，得出的分辨率的單位是mm/p,比如繞線輪的周長是100，編碼器的脈沖數(shù)是1000p,所以拉繩位移編碼器的分辨率就是0.1mm/p,如果采集系統(tǒng)有四倍頻的功能的話，那脈沖數(shù)就成為了4000p了，分辨率就成為了0.25mm/p。

拉線位移傳感器的原理就是把角位移傳感器的角度，利用繞線路的周長轉(zhuǎn)換成了直線位移，所以拉線編碼器也稱直線位移傳感器。

電位器式位移傳感器

電位器式的拉繩位移傳感器通過電位器式的角位移傳感器和繞線輪結(jié)合，將角度的機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成直線的電阻輸出，從而實(shí)現(xiàn)拉繩位移傳感器的直線的位移測量。

電位器式位移傳感器的軸與繞線輪相連。物體的直線位移引起電位器式角位移轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而引起的電位器阻值的變化。阻值的變化量反映了位移的量值，阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。通常在電位器上通上電源電壓，可以把電阻變化轉(zhuǎn)換為電流或者電壓輸出。

這種位移傳感器在大型設(shè)備系統(tǒng)使用時(shí)，會(huì)因?yàn)殡A躍電壓而引起信號(hào)的不穩(wěn)定。所以需要配套使用專業(yè)變送器，將電位器信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號(hào)。這樣就大大的減小了傳感器受外界環(huán)境的影響。

電位器式拉線位移傳感器的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，體積小，使用方便，而拉桿式的電子尺體積是隨著量程的增長一直變大的，所以，如果安裝不方便的地方，可以考慮換成拉線式的電子尺，這樣就很容易解決位移傳感器的安裝問題了。

模擬量信號(hào)拉線式位移傳感器的選型

拉線位移傳感器有兩種信號(hào)輸出，有數(shù)字量的拉線筆編碼器和模擬量的拉繩電阻尺。模擬量信號(hào)的拉繩電阻尺選型注意的事項(xiàng)。

模擬量的拉線式位移傳感器分三大類，電阻（R）、電流（I）和電壓型（V）。

1.選型的時(shí)候需要具體確定拉繩電子尺需要那種輸出值

電阻信號(hào)的拉線位移傳感器默認(rèn)有0-5K和0-10k兩種，但是也可以定制輸出值（0-1k、0-2k等）。

電流信號(hào)拉繩位移傳感器的一般都是4-20mA信號(hào)的，也有0-20mA。

電壓信號(hào)直線位移傳感器的分0-5V和0-10V，也有1-5V和1-10V等可以定制。

2.拉線位移傳感器的接線方式和供電電壓，電阻型拉繩電子尺有三根線，輸入、輸出和滑動(dòng)端。

電流型的有兩線制（A）、三線制（B）和四線制（C）三種，

電壓型的分三線制（B）和四線制（C）兩種。

兩線制的就是兩根線，一根電源和一根信號(hào)。三線制的就是一根電源+加一根信號(hào)+和一根公共端。四線制的是電源+、-和信號(hào)+、-。

對(duì)于供電電壓來說，兩線制、四線制的電流信號(hào)和四線制的電壓信號(hào)都是標(biāo)準(zhǔn)的DC24V電源，上下浮動(dòng)的話是不要超過1V的。三線制電流和電壓信號(hào)輸出的的供電電壓范圍就比較廣了，在DC10-30V之間的電壓都是可以使用的。

3.使用的外部環(huán)境

如果設(shè)備周圍有大的干擾源的話，就盡量不要選擇兩線制和三線制的信號(hào)了，因?yàn)樗鼈兌际切枰央娫春托盘?hào)串聯(lián)的，信號(hào)容易受電源干擾而出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況?？梢赃x擇電阻信號(hào)的和四限制電流信號(hào)的，這兩種的信號(hào)相對(duì)穩(wěn)定一些，如果還有影響的話就需要根據(jù)情況添加電容了。