WEP130-8000-A1 拉线式位移传感器的基本结构 WVD

    拉线式位移传感器的基本结构是实现其位移测量功能的,各部件协同工作以确保拉线的伸缩能准确转换为可的信号。其主要组成部分如下:
    1. 拉线(拉绳)
    作用:直接与被测物体连接,传递位移变化,是传感器与被测对象的 “桥梁”。
    特性:通常采用高强度材料制成,如不锈钢丝(、抗腐蚀)、涂塑钢丝绳(减少摩擦损伤)或高强度尼龙绳(轻量化场景),要求具有低弹性形变(避免拉伸后无法复位导致测量误差)、高性(适应频繁伸缩)。
    长度:根据传感器的测量范围设计,缠绕在卷轴上,拉出长度直接对应被测位移量。
    2. 卷轴(线轮)
    作用:缠绕拉线的部件,拉线的拉伸或收缩会带动卷轴旋转,将直线位移转换为旋动。
    结构:多为圆柱形或锥形(部分设计可优化拉线缠绕均匀性),通过精密轴承与传感器主体连接,确保旋转顺滑、无卡顿,减少机械摩擦对测量精度的影响。
    联动性:卷轴与传感元件(如编码器、电位器)直接或间接连接,其旋转角度与拉线拉出长度成正比例关系(需保证缠绕均匀,避免层叠导致的周长变化误差)。
    3. 复位弹簧
    作用:当被测物体反向移动(位移减小)时,弹簧提供回复力,带动卷轴反向旋转,将拉线收回并保持张紧状态,确保拉线始终与被测物体同步运动。
    特性:需具备稳定的弹性系数和性能,常见为卷簧(发条弹簧),安装在卷轴内部或侧边,其弹力需与拉线张力匹配(过松会导致拉线松弛,过紧会增加额外拉力影响被测物体)。

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    4. 传感元件

    作用:将卷轴的旋动转换为电信号,是传感器的 “感知部件”,决定了输出信号类型和测量精度。
    常见类型:
    电位器:通过电刷在电阻膜上的滑动输出与旋转角度成正比的电压信号(模拟量),结构简单、,但寿命受电刷磨损限制,适用于低频率、低精度场景。
    光电编码器:包括增量式(输出 A/B 相脉冲,通过计数计算位移)和式(输出编码,直接反映位置),精度高、响应快,适用于、高动态场景。
    磁电编码器:利用磁场变化旋转角度,抗油污、粉尘能力强,适应恶劣环境,但精度略光电式。
    霍尔元件:通过磁场与旋转部件的相互作用产生电信号,结构紧凑,适用于小型化传感器。
    5. 外壳与连接件
    外壳:保护内部部件(如卷轴、弹簧、传感元件)免受外界环境影响(灰尘、水汽、机械碰撞),通常采用铝合金、不锈钢或高强度工程塑料,部分型号具备 IP65/IP67 等防护等级,可用于潮湿、多尘场景。
    连接件:包括传感器的安装支架(用于固定传感器本体)、拉线末端的连接头(如挂钩、螺栓、万向节等,方便与被测物体连接,减少安装角度偏差导致的误差)。
    这些部件相互配合,形成 “拉线伸缩→卷轴旋转→传感元件转换信号” 的完整测量链路,确保直线位移的检测。结构设计的精密性(如轴承精度、弹簧弹力稳定性、拉线缠绕均匀性)直接影响传感器的测量精度和使用寿命。
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