gws（位移传感器）

gws

位移传感器

GWS是检测位置和长度的位移传感器。钢丝绳由自卷弹簧始终收紧，由钢丝绳的直线位移转换成旋转量的测量，钢丝绳紧绕在多圈测量轮上，每圈行程相同。因此在整个测量范围内均为线性测量，钢丝绳测量轮，卷簧轮，与传感器同轴联动，其连接误差降至最小，由于与被测物体软性连接，所以抗震动性能优越，安装简便，能适应恶劣环境。

基本简介

位移传感器又称为线性传感器，是一种属于金属感应的线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。在生产过程中，位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。

工作原理

电位器式位移传感器，它通过电位器元件将机械位移转换成与之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出。普通直线电位器和圆形电位器都可分别用作直线位移和角位移传感器。但是，为实现测量位移目的而设计的电位器，要求在位移变化和电阻变化之间有一个确定关系。电位器式位移传感器的可动电刷与被测物体相连。

物体的位移引起电位器移动端的电阻变化。阻值的变化量反映了位移的量值，阻值的增加还是减小则表明了位移的方向。通常在电位器上通以电源电压，以把电阻变化转换为电压输出。线绕式电位器由于其电刷移动时电阻以匝电阻为阶梯而变化，其输出特性亦呈阶梯形。

如果这种位移传感器在伺服系统中用作位移反馈元件，则过大的阶跃电压会引起系统振荡。因此在电位器的制作中应尽量减小每匝的电阻值。电位器式传感器的另一个主要缺点是易磨损。它的优点是：结构简单，输出信号大，使用方便，价格低廉。

信号处理

辨向原理

在实际应用中，位移具有两个方向，即选定一个方向后，位移有正负之分，因此用一个 光电元件测定莫尔条纹信号确定不了位移方向。为了辨向，需要有 π/2相位差的两个莫尔条纹信号。如图2，在相距1/4条纹间距的位置上安放两个光电元件，得到两个相位差π/2的电信号u01和u02，经过整形后得到两个方波信号u01和u02。光栅正向移动时u01超前u0290度，反向移动时u02超前u0190度，故通过电路辨相可确定光栅运动方向。

细分技术

随着对测量精度要求的提高，以栅距为单位已不能满足要求，需要采取适当的措施对莫尔条纹进行细分。所谓细分就是在莫尔条纹信号变化一个周期内，发出若干个脉冲，以减少脉冲当量。如一个周期内发出n个脉冲，则可使测量精度提高n备，而每个脉冲相当于原来栅距的1/n。由于细分后计数脉冲频率提高了 n倍，因此也称n倍频。

通常用的有两种细分方法

其一：直接细分。在相差1/4莫尔条纹间距的位置上安放两个光电元件，可得到两个相位差900的电信号，用反相器反相后就得到四个依次相差900的交流信号。同样，在两莫尔条纹间放置四个依次相距1/4条纹间距的光电元件，也可获得四个相位差90o的交流信号，实现四倍频细分。

其二：电路细分。

特性参数编辑

标称阻值：电位器上面所标示的阻值。

重复精度：此参数越小越好。

分辨率：位移传感器所能反馈的最小位移数值.此参数越小越好.导电塑料位移传感器分辨率为无穷小。

允许误差：标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差，它表示电位器的精度。允许误差一般只要在±20%以内就符合要求，因为一般位移传感器是以分压的方式来使用，具体电阻的大小对传感器的数据采集没有影响。

线性精度：直线性误差.此参数越小越好。

寿命：导电塑料位移传感器都在200万次以上。

参考资料

1.了解一下位移传感器的运行原理是什么吧·化工仪器网