1 / 30

位置传感器

位置传感器. Position Transducer. 位置传感器. 工作原理 专用术语 产品系列 典型应用. 工作原理 精密电位计. 电阻薄膜 ( MystR) 稀有金属电刷 工作在直流电压下 电压分压器的原理. 总机械行程 起始力 总重量 理论电行程 独立线性 总电阻值 电阻公差 工作温度 分辨率 功率额定值 推荐电刷电流 电气连接 无效行程 动作寿命. 外壳直径 轴偏心度 径向间隙 轴向间隙 操作速度 振动 冲击 停止力 抖动寿命 轴承 输出平滑度 RTC 电压绝缘强度. 产品指标.

oro
Download Presentation

位置传感器

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 位置传感器 Position Transducer

  2. 位置传感器 • 工作原理 • 专用术语 • 产品系列 • 典型应用

  3. 工作原理 精密电位计 • 电阻薄膜 (MystR) • 稀有金属电刷 • 工作在直流电压下 • 电压分压器的原理

  4. 总机械行程 起始力 总重量 理论电行程 独立线性 总电阻值 电阻公差 工作温度 分辨率 功率额定值 推荐电刷电流 电气连接 无效行程 动作寿命 外壳直径 轴偏心度 径向间隙 轴向间隙 操作速度 振动 冲击 停止力 抖动寿命 轴承 输出平滑度 RTC 电压绝缘强度 产品指标

  5. 产品指标术语解释 • 总机械行程: 不能显示出电气功能。 • 起始力: 克服摩擦力、轴和电刷重量所需的力。 • 总重量 • 理论电行程： 总是小于机械行程。是输出随位置变化而变化的范围。(保证线性的范围是理论电行程的5%至95%。 • 独立线性度：实际值和一条参考直线的最大偏差。这条直线的斜率和位置的选择旨在使上述最大偏差最小化。 • 绝对线性度：如图1所示，沿电阻方向测量电压输出，根据测量数据拟合一条直线。该直线必须通过一个预先指定点，且斜率必须落在指定公差范围之内。其中最大的偏差为绝对线性度，用总行程的百分比表示。例如一个10英寸行程的位置传感器具有0.1%的绝对线性度, 则任意一个测量点与直线的误差应在±0.01英寸之内。

  6. 产品指标术语解释 独立线性与绝对线性

  7. 产品指标术语解释 5 - 95%线性度£¿ £¿ £¿

  8. 产品指标术语解释 • 工作温度 • 分辨率: 和任何一个模拟设备一样，是无限的，且依赖于输出电路。 • 电连接：连接器、端子或引线。 • 电阻公差： 相对于电阻典型值的最大偏差，通常为±20%。 • 无效行程(迟滞)：当轴从两个相对方向运动到具有同一输出时，轴位置的最大差异。 • 动作寿命：对于线性电位计，资料上给出的是10亿次动作。何为一次动作？一次动作是指一个小的运动增量，可产生一个可觉察的输出。经测试，大约为0.001英寸。 • 抖动寿命：抖动寿命是工作寿命的一半，一个抖动周期是一次往复运动。而一个动作周期是单向运动。

  9. 产品指标术语解释 • 外壳直径 • 轴偏心度: 相对于轴旋转方向的轴的偏心度。 • 径向间隙：轴的径向总偏差，在距轴前端面一特定距离处测量。一个特定的径向负载施加在特定点的对面。用英寸表示。 • 轴端间隙：轴的轴向总偏差，在轴的尾部测量。一个特定的轴向负载施加在对面的方向上。 • 操作速度：可接收到合格输出的最快的旋转速度。 • 停止力：仅在M22B的指标中给出，为5in.lb.是指可施加于停止端的最大负载，不会对传感器停止端造成永久性破坏，或使传感器移动位置。 • 振动：对于WPM的振动指标：10至2KHz @ 20g. • 冲击：对于WPM的冲击指标：100g，6ms

  10. 产品指标术语解释 • 轴承：套筒轴承或精密滚子轴承 • 输出平滑度: 未在输入中出现的输出信号的虚假的变化。包括接触电阻变化的影响，和输出非线性的影响。 • 电压绝缘强度：承受施加在端子和外壳间电势的能力，且不超过给定的漏电流指标。 • 电阻温度系数：在特定温度范围内总电阻的变化。用在特定参考温度下总电阻的百分比表示。

  11. 电位计的优点 • 高分辨率 • 测量绝对位移 • 价格较便宜 • 大电压信号输出，信号处理简单 • 可以工作在有磁感应、有腐蚀性介质的工业标准环境下

  12. 产品系列 • 线性电位计 • 旋转电位计 • 元件和接触电刷

  13. MystR • 独特的导电塑料材料 • 工作温度：-55至125℃ • 线性度可达±0.25% • 根据用户需要制成多种形状

  14. 旋转电位计有两类基本的旋转电位计系列 • M22 • WPM

  15. M22 • 总机械行程: M-22B: 330度; M-22S: 连续 • 理论电气行程:M-22B: 320度;M-22S: 340度 • 线性度: ±1% (±0.5%, ±0.25%可选) • 寿命:5千万次 • 温度范围: -40~+85℃ • 重量: M-22B: 12克;M-22S:10克

  16. WPM • 总机械行程: 连续角度 • 理论电气行程:340度~353度不等 • 线性度: ±0.1%, ±0.75% • 无效行程: 0.01度 • 最大操作速度:10000度/秒 • 寿命:10亿次高频振动操作 • 温度范围: -55~+125℃ • 隔离滚珠轴承即使在侧面加载也能保证长寿命 • 抵抗恶劣环境,屏蔽防止电磁干扰

  17. 线性电位计有四类基本的线性电位计系列 • DURASTAR • LONGFELLOW • SHORT LONGFELLOW • LT/MLT

  18. DURASTAR • 无拉杆式线位移传感器 • 总机械行程: 100至1270mm多种规格 • 理论电气行程:100至1270mm • 线性度: 0.1% (部分达到±0.05%) • 无效行程:0.025mm • 寿命:10亿次抖动操作 • 温度范围: -65~+105℃

  19. LONGFELLOW • 总机械行程: 150至1200mm多种规格 • 理论电气行程:150至1200mm • 线性度: 0.1% (部分达到±0.05%) • 无效行程:0.025mm • 寿命:10亿次抖动操作 • 温度范围: -65~+105℃

  20. SHORT LONGFELLOW • 总机械行程: 30.5至156.2mm多种规格 • 理论电气行程:25至150mm • 线性度: ±1% (±0.1%可选) • 无效行程:0.025mm • 寿命:10亿次抖动操作 • 温度范围: -65~+105℃

  21. LT / MLT • 总机械行程: LT: 26.7至255.3mm; MLT: 13.9至153.7mm多种规格 • 理论电气行程:LT: 25.4至254mm; MLT: 12.7至152.4mm多种规格 • 线性度: ±1.0% (±0.1%可选) • 寿命:10亿次抖动操作 • 温度范围: -40~+80℃ • 1/2和3/8英寸直径,适用于小空间

  22. 新 AQLT / AQMLT • 由外部驱动器和位置反馈单元磁耦合,是无轴防水的线性电位计. • 可用于50至100米深的水下. • 总机械行程: AQLT: 154.9至967.7mm; AQMLT: 15.2至307.3mm多种规格 • 理论电气行程:AQLT: 152.4至956.2mm; AQMLT: 12.7至304.8mm多种规格 • 线性度: ±1.0% • 寿命:10亿次抖动操作 • 温度范围: -40~+80℃

  23. 应用 印刷机械：在多色印刷中不同颜色滚筒的对准 问题：在彩色印刷中，关键一点是确保几个滚筒精确地重叠在一起。在美国，大多数大型印刷机控制两个从动滚筒和主动滚筒对准。 方案：每一个滚筒都用一个三英寸行程的 Short Longfellow控制，进行快速的动态的对准。 环境：选择Short Longfellow 是因为它的高精度，和抵抗纸屑和润滑液。

  24. 应用 张力控制 问题：在造纸厂中，纸从轮压机中被拉出。如果张力不够，纸会过厚，反之，纸会过薄。在纸进入轮压机之前，要通过一个“摆动辊”。摆动辊向后移动，张力增加；向前移动，张力减小。摆动辊连接到阻尼器上，阻尼器受一个位置控制电机的控制移动。 方案：Fastar连接在阻尼器上测量摆动辊的移动。SP150的输出信号送至位置控制电机。 环境：在纸到达摆动辊之前被干燥机加热。纸的热量使传感器温度升至50℃。然而温度带来的误差可通过SP150的动态温度补偿电路进行补偿。

  25. 应用 电厂阀门监控 问题：美国西南部的一个发电厂在大量的蒸汽阀门上安装了阀门控制器。然而阀门控制器可能产生错误反馈。来自位置传感器的反馈信号没有反映阀门打开的实际比例。工厂操作员不得不离开主控制室去直接检查控制阀门来决定实际的阀门位置。因为当大型的阀门打开和关闭时所产生的高冲击和振动，工厂的操作员怀疑用于控制器的位置传感器也许会失误。 方案：Fastar安装在涡轮机的六个蒸汽阀门上。这些阀门控制蒸汽压力从580psi至2000psi。最高温度达540℃。由于阀门安装在露天，SP150安装在NEMA4密封机壳中。4-20mA信号连接至工厂主控制室。 环境：非常高的冲击和振动，变化的温度和湿度。

  26. 应用 电机驱动执行器的内部反馈控制 问题：电机驱动执行器常用于医疗应用中。可控制元件的移动，不需液压或气动元件。执行器是由电机齿轮驱动，通过数电机转数或用电位器监控电机轴旋转位置来决定执行器位置。因为齿轮系统有明显的间隙，可引起执行器位置的明显的错误估计。 方案：几个主要的厂商已和我们一起讨论使用内置的线性位置传感器，直接测量轴位置。LT和MystR用于这些应用。提供直流输出位置信号，不受电机的电动势的影响。在许多例子中必须考虑空间的限制，而使用MystR则不必有此担心，因为MystR整体的长度都可利用，不必要求执行器增加长度来容纳产生反馈信号的电路。 环境：通常是良好的环境，平稳和安静的工作是基本要求。

  27. 应用 人造关节的连续控制 问题：你知道带假肢的残疾人能根据思维控制他的人工臂移动吗？将电极植入手臂，残疾人学习通过思维控制假肢移动。直至现在，假肢的移动还不平稳，因为它是由小型脉冲控制电机驱动一系列微动开关来完成的。这些驱动部分不仅笨重而且移动不稳定。 方案：我们的设计工程师与客户一道工作来完成人造关节的重新设计。取消了大量的微动开关，取而代之的是不到3mm宽的MystR元件。这种小细条提供用于控制整个移动范围的一个连续的信号。与接近一磅的所替代的硬件相比，MystR条和它相配的电刷加起来只有几克。 环境：日常生活环境，易受到温度、湿度、冲击和振动的影响。

  28. 应用 注塑机闭模、注模、脱模控制 问题：注塑机闭模、注塑、开模和取出工件都要花费时间，每一道工序能更快地完成，制造的工件也就越多。在一次工作周期中，模具的移动部分需要从静止快速地加速移动，然后减速，慢慢地与静止部分闭合。如果发生碰撞，可能会损坏模具。将塑料注入模中也经历了一系列的速度的变化。塑料首先流入空模，然后在压力的驱动下填充所有的空间并生成合适密度的工件。如果不能维持精密的控制，不仅降低效率，而且降低工件质量。同时，控制脱模环节，保证工件已被取出也十分重要。 方案：目前这一过程设定在一个闭环反馈中，自始至终连续地监控。移动模前端的位置、推进加料器注入塑料、以及取出器的位置都受到连续输出位置传感器的控制。坚固的Longfellow和Short Longfellow广泛用于世界各地的机器。在许多情况下，位置信号通过软件转换为速度信号。 环境：工厂的环境差异很大。很多时候会遇到液压系统泄漏、高湿度、高振动和冲击的危害。

  29. 应用 动画角色移动的控制 问题：我们希望动画角色看上去象真的一样，以致于我们相信它们是活的。这些动画角色必须独立地站着，没有可见的电线，也没有带噪音的液压或动力系统来驱动它们移动。移动必须流畅和逼真，小至眼睛和手指的移动。需要利用传感器和控制电路复制复杂的生物逻辑动作。 方案：直径仅3/8英寸的位置传感器信号平稳、连续、无噪音。MLT设计用于非常小的空间中，与它自身长度相比，它的可用行程很长。MLT的连续的大信号直流输出使后续电路变得十分简单，它们的长寿命保证了它们直到“中年”才会“动手术”。 环境：如果你看过电影《侏罗纪公园》，你就会看到使用了我们的位置传感器的那些恐龙是怎样逼真地动作的。一些最著名的动画制造商选择LT和MLT位置传感器，是因为它们尺寸小、结构坚固、工作流畅以及具有长期的稳定性。

  30. 其它应用 应用 • 卫星天线的定位 • 自动售货机钱币计数：可感知纸币的厚度 • 纸张折叠机器 • 注蜡机器 • 锻压设备中卸除坯料 • 虚拟实景仿真 • 机床 • 叉车控制 • 油箱液位 • 医用注射泵 • 术后治疗设备 • 水下机器人 • 小船螺旋桨转向 • 智能液压缸 • 线性执行机构 • 机电执行机构 • 线性多级控制 • 流量计 • 红外成像相机定位 • 球阀执行定位 • 拾起-放置 • 飞机操纵盘控制

More Related