大家好，我是【廣州工控傳感★科技】SGD-80-3拉繩位移傳感器事業(yè)部，張工。

SGD-80-3傳感器設計方案

SGD-80-3位移傳感器通過電位計元件將機械位移轉(zhuǎn)換為線性或任意函數(shù)的電阻或電壓輸出。普通線性電位器和圓形電位器都可以分別用作線性位移和角位移傳感器。然而，設計用于測量位移的電位器需要位移變化和電阻變化之間的明確關(guān)系。

SGD-80-3

SGD-80-3位移傳感器的動刷與被測物體相連，物體的位移引起電位器移動端的電阻變化。電阻值的變化反映了位移的大小，電阻值的增減指示了位移的方向。通常，電源電壓加在電位器上，電阻變化轉(zhuǎn)換成電壓輸出。
傳統(tǒng)的拉線位移傳感器由于其電阻隨著電刷的移動而逐步變化，因此具有階梯式輸出特性。如果將這種位移傳感器用作伺服系統(tǒng)中的位移反饋元件，過大的階躍電壓會導致系統(tǒng)振蕩。因此，在電位器的生產(chǎn)中應盡量減少每匝的阻值。基于磁角技術(shù)的拉線位移傳感器以磁場為傳輸載體，將位移轉(zhuǎn)換為磁場角位移，同時通過通訊接口將位移信號返回給應用系統(tǒng)。

SGD-80-3

一、總體設計方案

基于磁敏角度技術(shù)的拉線位移傳感器的作用是將拉線的機械位移轉(zhuǎn)換為可測量、可記錄或可傳輸?shù)碾娦盘枴?它主要由自動回位彈簧、輪轂、磁鐵和數(shù)據(jù)處理單元組成。

SGD-80-3

從圖1可以看出，基于磁敏角度技術(shù)的線拉式SGD-80-3位移傳感器主要由6部分組成，改變了傳統(tǒng)的接觸式線拉式SGD-80-3位移傳感器 型、易磨損和高頻特性。 差等缺點，基于磁敏角度技術(shù)的拉線位移傳感器，是利用磁場作為介質(zhì)，將機械位移變化轉(zhuǎn)化為磁場角度變化。 高頻特性，從而保證位移檢測精度。 數(shù)據(jù)處理計算器用于將接收到的磁敏角信號通過數(shù)學模型計算為拉線的位移信號。 通信接口通過通信接口與應用系統(tǒng)的設備進行通信，接收應用系統(tǒng)設備的指令，并將采集到的位移信號反饋給應用系統(tǒng)。

SGD-80-3

各組件的功能描述如下：

(1)拉線的鋼絲繩纏繞在輪轂上，輪轂上用磁鐵連接。 當拉線位移時，它會驅(qū)動輪轂的旋轉(zhuǎn)。 輪轂的旋轉(zhuǎn)使連接在輪轂軸上的磁鐵旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生磁鐵的磁場。 一個變化的角度。 當電纜發(fā)生運動時，自動回位彈簧保證電纜具有一定的張力，并保證電纜的位移與磁敏角成正比關(guān)系。

(2)磁敏角度傳感器與磁鐵安裝在同一中心軸上，感應磁鐵角度的變化。 選用微處理器，讀取磁敏角信息，建立數(shù)學模型對磁敏角進行轉(zhuǎn)換。 角度操作是拉線的位移。
(3)通信接口，微處理器通過通信接口接收應用系統(tǒng)的指令，通過通信接口向應用系統(tǒng)返回位移信息。

SGD-80-3

硬件接口電路設計

數(shù)據(jù)處理單元由磁角傳感器、微處理器單元、通訊接口和輸出模塊組成。 具體功能塊如圖2所示。

SGD-80-3

通過分析圖2，將拉線位移引起的磁體磁場旋轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換為磁敏角。 微處理器單元選用32位嵌入式ARM對接收到的磁敏角數(shù)據(jù)進行處理，完成磁敏角數(shù)據(jù)的接收。由于接收角是磁場換算角，直徑等因素，將磁敏角換算成電纜的位移。因此，為了快速實現(xiàn)數(shù)據(jù)接收和模型建立。輸入輸出控制模塊負責各種外部接口的處理，如通過通信接口接收應用系統(tǒng)的指令，將采集到的位移結(jié)果返回給應用系統(tǒng)，以便微處理器單元執(zhí)行以下指令。應用系統(tǒng)并收集結(jié)果，通過接口安全可靠地發(fā)送到應用設備，主要包括1路RS485和4-20mA電流輸出。