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双路互补电压输出直线位移传感器

发布日期:2019-06-17 点击次数:171

在一般控制系统中,对于10Vdc供电电压的系统,电源电压波动不会超过±0.05Vdc,即±0.5%;但是,当有了伺服系统或变频器时,该电压波动可能达到±0.3Vdc,即达到±3%,这样的电压波动可以导致位移传感器最大会产生±3%FS的误差。这在大部分情况下是无法容忍的。

某科技公司发现一种新型专利技术,使得在本直线位移传感器正常供电Vdc的情况下,在全行程上输出:V1=10%~90%Vdc,V2=90%~10%Vdc;即:在全行程的任何一点,V1+V2=100%Vdc,所以说输出是互补型输出,其原理见图一。正常供电的理想输出状态见图二。

某科技公司研发双路互补电压输出位移传感器 

某科技公司研发双路互补电压输出位移传感器 

在自动控制系统中,该新型专利位移传感器的应用,必将彻底改观和提升行业的控制水平。本专利同时申请“发明专利”和“实用新型专利”,且“实用新型专利”已经取得授权,“发明专利”已经通过审查,得以正式公告。所以,本公司具有本专利的全部合法知识产权。任何PLC和控制器商家,如能够以敏锐和独到的眼光,通过解析本传感器的输出,从而抢先将这一传感器作为标准接口推广,必将取得商业上的巨大成功。

 

而由于供电的不稳定,V1+V2可能在Vdc上下波动。我们经过观察、计算后发现,基于某项技术,可以使得V1/V2成为一个非常有用的没有单位的特征值。在行程为“0”位时为10%V/90%V=1/9,在中间位置为50%V/50%V=1,在最大行程端为90%V/10%V=9。所以,V1/V2在全行程上是一条介于1/9与9之间的曲线(见图三)。

某科技公司研发双路互补电压输出位移传感器 

而且,当该传感器的供电电压上升或下降时,该V1/V2比值仍然不变,即:该曲线不变。那么,这个不随电压而变化的曲线,就唯一地决定了位移传感器的位移量。通过电脑对于V1/V2进行解析,就可以得出V1/V2所对应的每一个位置点。

根据理论计算和实验室测试验证,该型位移传感器有如下优点:1、即使由于碳膜板磨损的原因,导致V1和V2的单独变化,但V1/V2的变化比例,远远低于V1或V2的单独变化比例。它可以说在稳定性和耐久性方面就优于原来的单路电压输出尺。因此,该款位移传感器,无论是从抗干扰性能、寿命或线性精度,都优于目前所广泛采用的单路电压输出位移传感器。2、而且,由于该款产品的抗干扰能力,完全可以减少对于稳压电源的苛刻要求,而且直接用电压传输和解析,远远比过载能力很差的电流模块具有优势。可以说,除了负载短路这样极端的情况外,其它情况不存在失效可能。3、甚至,其性能远远优于“磁致伸缩位移传感器”,而且,由于结构简单,性能优异,稳定可靠,价格低廉,便于推广应用。

此产品已经在德国“BOSCH”公司应用在电压波动非常大的工程汽车的比例阀的位置检测系统中。经过实验室和车辆的实际验证,到目前为止,是最好的选择。

客户在应用该产品时,像注塑机行业这样的应用,直接用5Vdc或10Vdc供电电源即可。对于一般的PLC,需要将24Vdc供电转换为10Vdc供电,还需要两路输出,为此,本公司也已经开发出来,一款为电压型模块,原理及应用见图四。

某科技公司研发双路互补电压输出位移传感器 

另外一款为双路3线制电流型输出模块,原理及应用见图五。

某科技公司研发双路互补电压输出位移传感器 

以及双路2线制电流型输出模块,原理及应用见图六。

某科技公司研发双路互补电压输出位移传感器 

至于为什么将电压的输出没有从“0”开始,原因是:如果该值太接近“0”,则V1/V2的值会太大,解析较困难;而且,当为“0”时,V1/V2会为无穷大,出现“错误”。为什么输出也没有达到供电的最大值“100%”Vdc,这是基于需要给电压向上波动时有一个余量,不致于出现“溢出”错误。

该传感器还有一个最大的优点,就是对于电压的最大包容,10Vdc高品质电源也好,5Vdc电源也好,甚至在野外作业中,利用干电池,给传感器供电的电压从额定值一直消耗,下降为1Vdc,传感器的特征值仍然不变。这一点对于任何传感器都无法做到。这对于野外作业、遥控领域、军事领域应该有很大的应用。

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