拉绳位移传感器是什么？

拉绳位移传感器是什么？

拉绳位移传感器如何工作？

拉绳位移传感器的测量原理是什么？

本文将对以上内容进行详细介绍：

一句话概括

拉绳位移传感器是一种将直线运动（拉伸和收回）转换为电信号的精密测量设备。简单说，它就是一把可以电子读数的“卷尺”。

拉绳位移传感器又称为拉线位移传感器、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，如果按照应用领域分，比如应用在闸门上的，还可以叫做闸门开度仪。虽然名称不同，但基本原理都相同。

核心工作原理

它的基本原理非常直观，主要包含三个部分：

拉绳：一根由特殊材料（如钢丝）制成的、缠绕在精密螺纹轮上的绳子。

传感核心：一个内部测量元件，可以是旋转编码器，测量角度，或精密电位计，测量电阻变化。

弹簧回缩机构：一个恒力弹簧，确保拉绳在被释放后能自动、平稳地收回。

工作流程如下：

测量时：您向外拉出拉绳。

传动：拉绳的直线运动带动内部的精密螺纹轮旋转。

转换：螺纹轮的旋转运动被传递到内部的传感核心，编码器或电位计。

输出：传感核心将旋转的角度或位置变化，转换成标准的电信号，如电压、电流、数字脉冲或电阻值。

回缩：当您松开拉绳，内部的恒力弹簧会将其自动收回，等待下一次测量。、

最终，这个电信号被传输到显示器、PLC或数据采集系统，从而直接读出或计算出位移的长度。

拉绳位移传感器的工作原理，主要是把机械运动转换成可以计量、记录或传送的电信号，通信信号。

拉绳位移传感器安装在固定位置上，拉绳固定在移动物体上。拉绳直线运动和移动物体运动轴线对准。拉绳位移传感器由可拉伸的不锈钢绳绕在拉线盒主体内的轮毂上，此轮毂中心与旋转编码器出轴连接在一起，同轴运动，拉动拉绳头即可带动编码器旋转，编码器输出一个与拉绳直线移动距离成比例的电信号，即测量输出信号，从而可以得出运动物体的位移、方向或速率。

主要特点

测量范围广：从几十毫米到几十米不等，非常适合中长距离的测量。拉绳位移传感器可以完成⼏乎任何线性⾏程测量任务，即使在空间狭⼩或者环境条件苛刻的情况下，也能轻松胜任，是线性定位和⾏程位移反馈的理想解决⽅案。

安装灵活：由于其“拉绳”的特性，它可以在空间受限或难以直接安装传感器的场合使用，只需将拉绳的末端固定在被测物体上即可。

高精度：现代拉绳传感器可以达到很高的线性精度和重复精度。

多种输出信号：可根据需要选择不同的输出信号，如：

模拟信号：4-20mA、0-5/10V（抗干扰强，适合远距离传输）

数字信号：RS485、RS232、RS422、SSI、BISS-C、CANopen

脉冲：AB相或者ABZ相脉冲⽅波

电阻信号：通过电位计实现（简单、经济）

坚固耐用：通常具有IP防护等级（如IP65、IP68），能够适应工业现场的粉尘、油污和振动环境。

拉绳位移传感器主要应用领域

拉绳传感器因其灵活性和可靠性，被广泛应用于各行各业：

工业自动化：

测量机械臂的行程位置。

控制机床刀具的进给量。

检测板材、卷材的张力或长度。

工程机械：

测量挖掘机臂架、起重机吊臂的倾角和伸缩长度。

监测闸门、堤坝的位移变形。

实验与测试：

材料试验机中测量试样的变形量。

振动台的位置反馈。

医疗设备：

病床、手术台的升降位置控制。

航空航天：

模拟器舵面的位置反馈。

拉绳位移传感器的优点与缺点

优点：

解决了大行程测量的难题。

安装简便，对空间要求低。

性价比高，尤其在长距离测量方面。

缺点：

拉绳的往复运动存在机械磨损，有使用寿命限制。

测量速度受回缩弹簧和机械结构的限制，通常不如磁栅、光栅等无接触式传感器。

在高速或高频振动的场合，拉绳可能会产生摆动，影响测量精度。