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什么是角位移变送器以及角位移变送器的工作原理
时间 : 2024-05-14 21:54 浏览量 : 123

一、什么是角位移变送器?

在所有设备与工厂架构中都必须解决位置测量的问题,安全生产的要求与测量需求持续增加,如果出错就会让人与环境置于危险的境地,所以对位置有精确需求与监控的地方就会用到角度、移动变送器(一般统称为角位变送器,下同)。角位变送器的能力就是在任何时间都能够精确、清晰的分配一个距离或角度位置值,所以角位变送器也成为了机器元器件与控制系统之间重要的连接部分。

角位变送器用于角度及位置信号的测量及传输,常见于工程设备的机械臂测控、船舶舵位、档位控制、高铁、地铁司机控制器、太阳能光伏电站、光热电站追日定位系统、阀门、泵体调节装置等领域。对于角度敏感的系统,微小的角度变化将造成机械结构和系统运行情况的明显改变,准确测量这些变化并根据需要作出反馈和补偿非常重要。

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二、角位变送器的主要类型

角位变送器通过轴将机械运动转换为标准的直流信号,它们可以分为两个主要的类型。

1、增量式角位变送器

通过计算测量的步数,或者通过一个可选的参考零点作为起始点的信号区间插值法,增量编码器就可以测量角度,每一步位置都有一个脉冲产生。这种方法不能提供一个绝对的位置分配信号,这也意味着每次激活控制或者供电中断后,参考点都必须被重置。

2、绝对角位变送器

绝对值角位变送器在激活或者供电中断后都能立即提供一个清晰的分配位置;与之相反的是,增量角位变送器则不需要耗时的确认参考点。用变送器测量角度位置可以通过不同的测量原理来解决。

三、角位变送器的工作原理

对于好的模拟与数字输出信号的非接触传感扫描系统,电容测量原理是其中之一,这个原理是基于一个理想的盘式电容,测量值是来自于由两个小距离的电容盘组成的一个小的空间,并由其相对面积产生的,通过在其中心的轴,旋转电容盘,它们之间的电场就会发生变化。在发射与接收电极盘上有定位环,用来确定固定与定义好的电极盘与标准位置的距离。安装在电容盘的外部的分析电子装置的位置可以被读出来,它们的供电是通过穿心滤波器提供的。角位变送器有铝的外壳,穿心滤波器有效的保证了其不受外部电场的影响。如果轴转动与整体相关联,那么这个电容的变化与轴的角度位置保持一致,这些变化通过测量电路与相应的显示来获得,这些测量值是作为绝对角度位置的。这些带有铝外壳的穿心滤波器可以形成屏蔽从而抵抗影响角位变送器的外界电场。如果轴围绕外壳转动,微分电容的容值将随着轴的角位置改变而变化。这些变化通过测量电路获得并相应的显示。因此这些测量值就作为绝对角位置。

除此以外还有磁性测量原理、光学测量原理、以及单圈和多圈位置编码器等工作原理。相比较而言,电容式测量原理具有高品质、高可靠性和坚固稳定的特点。