TWK位移傳感器SWF5B-01測量原理詳解
一、核心工作原理
TWK SWF5B-01位移傳感器采用拉繩式(拉線式)位移測量技術(shù),結(jié)合編碼器實(shí)現(xiàn)高精度位移轉(zhuǎn)換。其工作原理可分為以下步驟:
1. 機(jī)械轉(zhuǎn)換機(jī)制
柔性鋼纜與測量鼓:
當(dāng)被測物體發(fā)生線性位移時,傳感器內(nèi)部的柔性鋼纜會隨之拉伸或收縮。鋼纜的線性運(yùn)動通過測量鼓轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,測量鼓與編碼器軸直接連接。
彈簧驅(qū)動器:
內(nèi)置彈簧確保鋼纜始終保持緊繃狀態(tài),避免因鋼纜下垂導(dǎo)致的測量誤差,同時保證測量精度和可靠性。
2. 編碼器信號轉(zhuǎn)換
編碼器類型:
SWF5B-01可配置為增量式編碼器或絕對式編碼器:
增量式編碼器:通過計數(shù)脈沖數(shù)確定相對位移,適用于動態(tài)測量,需配合計數(shù)器使用。
絕對式編碼器:直接輸出當(dāng)前位置的絕對值,無需復(fù)位,支持?jǐn)嚯娢恢糜洃洝?/p>
信號輸出:
模擬信號:如0-10VDC、4-20mA,適用于與PLC或顯示儀表直接連接。
數(shù)字信號:如增量式脈沖輸出(TTL/HTL)或絕對式編碼數(shù)據(jù)(如SSI、Profibus),支持工業(yè)總線通信。
3. 技術(shù)特性
測量范圍:
最大可達(dá)30米,適用于長距離位移測量(如起重機(jī)、大型機(jī)械臂等)。
防護(hù)等級:
IP65或更高,具備防塵、防水能力,適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境。
精度與分辨率:
線性精度:±0.1%FS(滿量程)
分辨率:根據(jù)編碼器配置,最高可達(dá)16位/圈(增量式)或絕對式多圈編碼。
環(huán)境適應(yīng)性:
工作溫度:-10°C至+80°C
抗振動與沖擊:符合工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)(如20g振動,250g沖擊)
二、結(jié)構(gòu)與組件
1. 關(guān)鍵組件
測量鼓:
螺旋槽設(shè)計確保鋼纜均勻纏繞,避免卡滯。
編碼器模塊:
集成高精度光敏元件或磁敏元件,將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為電信號。
彈簧系統(tǒng):
恒力彈簧確保鋼纜張力恒定,消除松弛誤差。
外殼:
鋁或不銹鋼材質(zhì),防護(hù)等級IP65,適應(yīng)戶外或高粉塵環(huán)境。
2. 安裝方式
固定方式:
可通過法蘭或?qū)к壈惭b,適用于不同機(jī)械結(jié)構(gòu)。
鋼纜出口:
配備波紋管或刷式密封,防止灰塵和水進(jìn)入。
三、應(yīng)用場景
TWK SWF5B-01適用于以下領(lǐng)域:
工業(yè)自動化:
數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人臂的位移反饋。
自動化生產(chǎn)線中的物料定位。
重型機(jī)械:
起重機(jī)、升降平臺的位移監(jiān)測。
礦山機(jī)械的液壓缸位置控制。
測試與測量:
材料試驗(yàn)機(jī)的變形量測量。
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的位移變化分析。
能源行業(yè):
風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的擺動監(jiān)測。
水力發(fā)電站轉(zhuǎn)輪的軸向位移檢測。
四、優(yōu)勢與特點(diǎn)
高精度與長壽命:
采用非接觸式編碼器,無磨損,壽命長。
安裝靈活:
鋼纜可多方向引出,適應(yīng)復(fù)雜安裝空間。
抗干擾能力強(qiáng):
數(shù)字信號輸出(如Profibus)有效抵抗電磁干擾。
維護(hù)簡便:
模塊化設(shè)計,編碼器可快速更換。
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