拉线式位移传感器的原理

拉线式位移传感器的原理
拉线位移传感器主要是把角位移的角度变化用绕线轮和拉线（拉绳）的方式转换成了直线位移，而直线位移的由来就是按照角度的变换和绕线轮的周长比例计算出来的。
比如角位移的参数是360度对应0-10k，而绕线轮的周长是100mm，那么实际计算出来的直线位移就是100mm对应0-10k，分辨率就是10mm/k；
同样，如果是方波信号的编码器，360度是2000p（脉冲），绕线轮的周长是200mm，那么计算出来的直线位移就是200mm对应2000p，分辨率就是0.1mm/p。
拉线位移传感器又称为拉绳位移传感器、拉绳编码器、拉线编码器、直线位移传感器、拉绳电阻尺、拉线电子尺等很多名字，但是基本原理就是这些。

拉绳编码器的原理
随着拉线位移传感器的应用越来越普遍，对于拉线编码器的了解也越来越重要了，因为如果您不懂拉绳编码器的工作原理的话，您也不好真正的把拉线式编码器应用到产品上或者设备上。
那么拉绳位移传感器的工作原理是什么呢？
首先我们要看拉线编码器的结构了，它是由编码器和拉线盒组成的，编码器也叫角位移传感器，是用来测量角度的，输出的是方波信号，一圈有几十、几百、或者几千个脉冲数，角位移传感器测量角度就是根据这些脉冲数计算出来的，比如一圈输出360个脉冲的话，计算方式就是一周的360°除以脉冲数360p，那角度传感器的分辨力就是1°/p，而脉冲数达到3600的时候，角位移传感器的分辨率就成为了0.1°/p。
拉线编码器也是同样的计算方式，编码器装上拉线盒了，那么他就成为了拉线编码器，而拉线盒转换出来的是直线位移，那直线位移要怎么计算呢，就要看拉线盒内部绕线轮的周长了，周长除以脉冲数，得出的分辨率的单位是mm/p,比如绕线轮的周长是100，编码器的脉冲数是1000p,所以拉绳位移编码器的分辨率就是0.1mm/p,如果采集系统有四倍频的功能的话，那脉冲数就成为了4000p了，分辨率就成为了0.25mm/p。
拉线位移传感器的原理就是把角位移传感器的角度，利用绕线路的周长转换成了直线位移，所以我们也叫拉线编码器为直线位移传感器了。

电位器式位移传感器
电位器式的位移传感器是什么原理呢，这里就结合我们自己生产和调试传感器的经验，给大家大体总结一下拉线电子尺是怎回事。
电位器式的拉绳位移传感器通过电位器式的角位移传感器和绕线轮结合，将角度的机械位移转换成直线的电阻输出，从而实现拉绳位移传感器的直线的位移测量。
电位器式位移传感器的轴与绕线轮相连。物体的直线位移引起电位器式角位移转动轴的转动而引起的电位器阻值的变化。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。通常在电位器上通上电源电压，可以把电阻变化转换为电流或者电压输出。
如果这种位移传感器在大型的设备系统使用，则会因为阶跃电压而引起信号的不稳定。所以我们根据不同客户的不同需求，研发了一种专门用于转换电位器的电阻信号为电流或者电压信号的变送器，只要供入恒定的DC24V电源就可以转换成需要的4-20mA或者0-5V或者0-10v。这样就大大的减小了传感器受外界环境的影响。
电位器式拉线位移传感器拉绳位移传感器的优点是：结构简单，体积小，使用方便，而拉杆式的电子尺体积是随着量程的增长一直变大的，所以，如果安装不方便的地方，可以考虑换成拉线式的电子尺，这样就很容易解决位移传感器的安装问题了。

模拟量信号拉线式位移传感器的选型
拉线位移传感器是有两种信号输出的，有数字量的拉线笔编码器和模拟量的拉绳电阻尺。而这里，我们主要介绍一下模拟量信号的拉绳电阻尺的在选型的时候需要注意的事项。
模拟型的拉线式位移传感器分三大类，电阻（R）、电流（I）和电压型（V）。
1.选型的时候还需要具体确定拉绳电子尺需要那种输出值
电阻信号的拉线位移传感器我们默认有0-5K和0-10k两种，但是也可以根据客户的选择定制输出值（0-1k、0-2k等）。
电流信号拉绳位移传感器的一般都是4-20mA信号的，但是也有特殊的，比如0-20mA也是可以做到的。
电压信号直线位移传感器的分0-5V和0-10V，也有1-5V和1-10V等可以选择
2.拉线位移传感器的接线方式和供电电压，在这里我们统一介绍
电阻型拉绳电子尺的就没有特殊的接线方式了，它就是三根线，输入、输出和滑动端。
我们特别介绍一下电流信号和电压信号的拉线位移电子尺。
电流型的有两线制（A）、三线制（B）和四线制（C）三种，
电压型的分三线制（B）和四线制（C）两种。
顾名思义，两线制的就是两根线，一根电源和一根信号。三线制的就是一根电源+加一根信号+和一根公共端。四线制的是电源+、-和信号+、-。
对于供电电压来说，两线制、四线制的电流信号和四线制的电压信号都是标准的DC24V电源，上下浮动的话最好是不要超过1V的。三线制电流和电压信号输出的的供电电压范围就比较广了，在DC10-30V之间的电压都是可以使用的。
3.最后就是要结合使用的时候的外部环境来选择了
如果设备周围有大的干扰源的话，就尽量不要选择两线制和三线制的信号了，因为它们都是需要把电源和信号串联的，信号容易受电源干扰而出现不稳定的情况。我们可以选择电阻信号的和四限制电流信号的，这两种的信号相对稳定一些，如果还有影响的话就需要根据情况添加电容了。

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