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直線位移傳感器
角度傳感器
拉繩電阻尺/編碼器
光柵尺
變送器/數顯表
NOVOtechnik傳感器
基板
貴金屬合金耐磨電刷
行程開關/旋轉開關
精密碳膜電位器
多圈精密電位器
控製搖杆`操控杆
聯軸器
大功率電位器
 
 
 
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一`導電塑料傳感器的相關資料
在絕緣基體上塗上一層導電塑料材料,稱為導電塑料電阻基片。這種塗層是由惰性碳黑材料構成,耐磨程度是普通碳膜的數百倍至數千倍。
電阻基片可應用在:
環形結構的旋轉電位器
平麵線性位移傳感器
我公司導電塑料薄膜製造的電阻基片,相當可靠的保證了電阻特性和線性位移的一致性,並可廣泛應用在普通線路板上。
1`功能和原理
位移傳感器的功能是把直線或環形的機械位移量轉換成電信號。為了達到這一效果,通常將電阻基片安裝在電位器位移傳感器的固定部位,被測量的機械位移連接到電位器(或傳感器電位器滑軌上可移動的電刷。
這種基片,連接穩態直流電壓,允許流過微安培的小電流(μAmperes)貴金屬電刷與輸入端之間的電壓是與電刷在導電塑料電阻基片上的位移位置成正比。
作為一種合電壓器原理的電位器,可以最大限度的降低對電阻基片總電阻的精確度要求。導電塑料電阻基片因溫度變化,又會影響到影響測量結果。
2`應用
導電塑料電位器廣泛應應用於各個領域。;
軍事,航天,汽車,醫藥,測量,機器人,原子彈,飛行控製設備,車輪前後左右平衡控製,XY二維圖形記錄儀,理療儀器,專用操縱杆試機械伺服控製。
3`如何選擇位移傳感器
重要參數包括:要求的線性精度`產品的使用壽命`重複性和分辨率`價格
具體應用,還有一些指標需要考慮的:低扭矩的要求`拉衝擊和震動性能`高速應用
我公司的導電塑料基體的位移傳感器,具有良好的電氣和機械性能。
4`技術參數及說明
4.1總施加的電壓“E”
加載在兩端之間的總電壓。
E=總施加電壓(峰~峰值電壓)
4.2輸出電壓“e”
電刷與指定參考點之間的電壓。除非另有說明,一般參考點指ccw端。
4.3輸出比率“e/E”
對指定輸入參考電壓,輸出的電壓的比率,除非另有說明,這參考電壓就是總施加電壓。
4.4一致性
實際函數與理論函數特性之間的精確關係數學表達式:
4.5線性度
理論函數特性是直線時一致性的特殊類型。
數學表達式:
其中A是給定的斜率,B是θ=0時的截矩
4.6獨立線性度
從具有斜率和它所在的參考直線的實際函數特性的最大偏差,選擇最小化的最大偏差,它是由總施加電壓的百分比來表示。在指定的理論電氣行程上測量其值。
4.7絕對線性度
絕對線性度要比獨立線性度更難以取得。因為它的實際函數特性最大偏差是來自所有被定義的參考直線。它用總施加電壓表述,在理論電氣行程上測量其值。要求實行輸出上有一個索引參考點。
數學表達式:
其中A是給定的斜率,B是θ=0時的截矩,除非另有說明:A=1,B=0。
4.8壽命:在規範的操作和所允許衰變的參數指定範圍內,線行的來回移動次數。
4.9分辨率
測量的靈敏度,即被設置的電位器輸出的比率。
4.10重複性
在同一方向按理論電氣行程多次來回移動。得到最大的不重複的誤差。用總施加電2壓表示。
4.11.1理論電氣行程:TET
在理論電氣行程移動的軸/杆和它關聯的一致性確定。
4.11.2實際電氣行程:AET
在起始點和最後可測點之間,軸杆實際移動的總行程引起輸出比率的變化。
4.11.3:MT
在兩個端點之間的總行程是連續的(隻適用與旋轉的)
軌跡 TET激光修整部位
AET總電阻行程
MT機械行程
4.12梯度
相對軸杆行程輸出比率的變化率
4.13索引點
在指定的軸杆位置和輸出比率之間固定一個參考點。它被用與建立軸杆位置參考點。
4.14輸出平滑
輸出平滑是測量不在當前輸入中心的電氣輸出的任何虛假變化。用總施加電壓百分比表示。在理論電氣行程上測量指定的行程增量。輸出平滑包括接觸電阻變化影響,分辨率和其他微量非線性輸出。
Ucc:峰~峰值最大變化
4.15端電壓
當軸杆位置在相應的電連續行程的終端時,在電刷和終端之間的電壓。
4.16電壓TAP
它是一個不會影響輸出特性的固定在電阻元件上的電氣接頭。它通常有較好的阻抗。不能負載額定的元件電流。電壓接頭的第四個接線柱,輸出一個固定電壓。這個電壓僅僅取決於接頭在電阻基片的位置和總施加電壓,它通常位於TET的中間位置。
4.17電流TAP
電氣接頭固定在負載額定電流的基片,可能會影響輸出特性。
4.18起始扭矩
在機械行程中,轉軸順時針或逆時針轉動時的起始扭矩。
4.19力矩慣量
轉動電位器(分壓器)轉軸的慣量。

二`導電塑料電阻片的分類方法
1、按照電性能分類,可分為:絕緣體、防靜電體、導電體、高導體。 通常電阻值在1010Ω·cm以上的稱為絕緣體; 電阻值在104~109Ω·cm 範圍內的稱作半導體或防靜電體; 電阻值在104Ω·cm以下的稱為導電體; 電阻值在100Ω·cm以下甚至更低的稱為高導體。
2、按導電塑料的製作方法分類,可分為結構型導電塑料和複合型導電塑料。 結構型導電塑料又稱本征型導電塑料,是指本身具有導電性或經化學改性後具有導電性的塑料。結構型高分子導電材料主要有:
  (1)π共軛係高分子:如聚乙烯、(Sr)n、線型聚苯、層狀高聚物等;
  (2)金屬螯合物:如聚酮酞菁;
  (3)電荷移動型高分子絡合物:如聚陽離子、CQ絡合物。 這一類高分子材料的生產成本高、工藝難度大,至今尚無大量生產,現在廣泛應用的導電高分子材料一般都是複合型高分子材料,其填充物質主要有:
  a、金屬分散係; b、炭黑係; c、有機絡合物分散係。
3、按用途的不同分類,可分為:抗靜電材料、導電材料和電磁波屏蔽材料。
  導電塑料不僅在抗靜電添加劑、計算機抗電磁屏幕和智能窗等方麵的應用已快速的發展,而且在發光二極管、太陽能電池、移動電話、微型電視屏幕乃至生命科學研究等領域也有廣泛的應用前景。此外,導電塑料和納米技術的結合,還將對分子電子學的迅速發展起到推動作用。將來,人類不僅可以大大提高計算機的運算速度,而且還能縮小計算機的體積。因此,有人預言,未來的筆記本電腦可以裝進手表中。

三`銑床上電子尺怎麽用
使用X,Y,Z,三坐標電子尺銑斜度的功能,把斜度,Z軸每刀進給量給定,Y軸進給量會隨Z軸每刀進給量而變化,參數編好以後,電子尺上自動生成需進多少刀及 Z軸 Y軸 歸零數據,然後通過X軸加工。(具體情況請參閱說明書)Z軸每刀進給量越小銑的越光滑但進刀次數也越多(很麻煩,還要分平刀和球刀)。

四`光柵尺說明書
光柵尺位移傳感器的安裝比較靈活,可安裝在機床的不同部位。
  一般將主尺安裝在機床的工作台(滑板)上,隨機床走刀而動,讀數頭固定在床身上,盡可能使讀數頭安裝在主尺的下方。其安裝方式的選擇必須注意切屑、切削液及油液的濺落方向。如果由於安裝位置限製必須采用讀數頭朝上的方式安裝時,則必須增加輔助密封裝置。另外,一般情況下,讀數頭應盡量安裝在相對機床靜止部件上,此時輸出導線不移動易固定,而尺身則應安裝在相對機床運動的部件上(如滑板)。
  1、光柵尺位移傳感器安裝基麵
  安裝光柵尺位移傳感器時,不能直接將傳感器安裝在粗糙不平的機床身上,更不能安裝在打底塗漆的機床身上。光柵主尺及讀數頭分別安裝在機床相對運動的兩個部件上。用千分表檢查機床工作台的主尺安裝麵與導軌運動的方向平行度。千分表固定在床身上,移動工作台,要求達到平行度為0.1mm/1000mm以內。如果不能達到這個要求,則需設計加工一件光柵尺基座。
  基座要求做到:(1)應加一根與光柵尺尺身長度相等的基座(最好基座長出光柵尺50mm左右)。(2)該基座通過銑、磨工序加工,保證其平麵平行度0.1mm/1000mm以內。另外,還需加工一件與尺身基座等高的讀數頭基座。讀數頭的基座與尺身的基座總共誤差不得大於±0.2mm。安裝時,調整讀數頭位置,達到讀數頭與光柵尺尺身的平行度為0.1mm左右,讀數頭與光柵尺尺身之間的間距為1~1.5mm左右。
  2、光柵尺位移傳感器主尺安裝
  將光柵主尺用M4螺釘上在機床安裝的工作台安裝麵上,但不要上緊,把千分表固定在床身上,移動工作台(主尺與工作台同時移動)。用千分表測量主尺平麵與機床導軌運動方向的平行度,調整主尺M4螺釘位置,使主尺平行度滿足0.1mm/1000mm以內時,把M2螺釘徹底上緊。
  在安裝光柵主尺時,應注意如下三點:
  (1) 在裝主尺時,如安裝超過1.5M以上的光柵時,不能象橋梁式隻安裝兩端頭,尚需在整個主尺尺身中有支撐。(2)在有基座情況下安裝好後,最好用一個卡子卡住尺身中點(或幾點)。(3)不能安裝卡子時,最好用玻璃膠粘住光柵尺身,使基尺與主尺固定好。
  3、光柵尺位移傳感器讀數頭的安裝
  在安裝讀數頭時,首先應保證讀數頭的基麵達到安裝要求,然後再安裝讀數頭,其安裝方法與主尺相似。最後調整讀數頭,使讀數頭與光柵主尺平行度保證在0.1mm之內,其讀數頭與主尺的間隙控製在1~1.5mm以內。
  4、光柵尺位移傳感器限位裝置
  光柵線位移傳感器全部安裝完以後,一定要在機床導軌上安裝限位裝置,以免機床加工產品移動時讀數頭衝撞到主尺兩端,從而損壞光柵尺。另外,用戶在選購光柵線位移傳感器時,應盡量選用超出機床加工尺寸100mm左右的光柵尺,以留有餘量。
  5、光柵尺位移傳感器檢查
  光柵直線位移傳感器安裝完畢後,可接通數顯表,移動工作台,觀察數顯表計數是否正常。
  在機床上選取一個參考位置,來回移動工作點至該選取的位置。數顯表讀數應相同(或回零)。另外也可使用千分表(或百分表),使千分表與數顯表同時調至零(或記憶起始數據),往返多次後回到初始位置,觀察數顯表與千分表的數據是否一致。
  通過以上工作,光柵直線位移傳感器的安裝就完成了。但對於一般的機床加工環境來講,鐵屑、切削液及油汙較多。因此,傳感器應附帶加裝護罩,護罩的設計是按照傳感器的外形截麵放大留一定的空間尺寸確定,護罩通常采用橡皮密封,使其具備一定的防水防油能力。

五`傳感器製造工藝
1)以注塑方法,成型傳感器本體;
2)將帶有感應頭的電路板安裝在傳感器本體上,並通過焊錫進行焊接;
3)蓋上保護罩,通過卡扣及加密封膠工藝將感應頭固定安裝在傳感器本體上。應用本製造工藝,由於注塑過程和電路板安裝過程是分開進行的,因而避免了現有技術中,在注塑過程中因溫度高而損壞電路器件的現象。

  由於材料科學的發展,一係列無機非金屬材料被用來製造傳感器,因為它們的一些性質,例如耐高溫性、抗腐蝕能力、耐磨損等,對傳感器具有實用價值。
   陶瓷傳感器
   傳感器選用陶瓷材料是因為陶瓷材料具有下述性質:
   相對而言,通過控製它的成分和燒結條件等手段,陶瓷的微觀結構比較容易調節。微觀結構對陶瓷的所有特性都有重大影響,包括它們的電學、磁性、光學、熱學和機械性能。
   由於陶瓷材料的耐高溫和抗惡劣環境影響能力很強,所以常常將它們用於高溫環境下的處理過程。
   陶瓷主要是由價格便宜的材料製備而成的,這就是說用它生產的傳感器價格也將比較低廉。
   陶瓷的結構特性是和下列因素密切相關的:晶粒(塊體),分隔相鄰晶粒的表麵(晶粒間界),分隔晶粒表麵和空間的界麵,以及結構中的孔隙。由於這些各不相同的特性,既可利用陶瓷塊體,也可利用陶瓷表麵的性質來製造傳感器。
   目前已用於傳感器製備的陶瓷材料有以下幾類:
   1)基於利用其晶粒物理特性的材料
   2)基於利用其晶粒間界性質的材料
   3)基於利用其表麵特性的陶瓷材料
   有時,無法嚴格地將某些陶瓷材料歸入任何上述類型,因為傳感器的工作是基於不止一種的、而是多種特性的綜合效應。表1.4示出了按照所利用的材料屬性進行的陶瓷傳感器分類。一類是在其工作過程中利用陶瓷塊體性質的陶瓷傳感器,這類傳感器具有材料物理性質的特征——介質,壓電體,磁性或半導體。在這些傳感器中已經達到的材料特性水準已接近單晶材料所具有的特性水準

六`節氣門位置傳感器的組成及工作原理
節氣門位置傳感器電阻片
的作用是把節氣門的位置或開度轉換成電壓的信號,傳輸給電控單元,作為電控單元判定發動機運行工況的依據,實現不同節氣門開度下的噴油量控製。節氣門位置傳感器有線性、開關型及綜合型(既有開關又有線性可變電阻)三種。節氣門位置傳感器裝在節氣門體上,與節氣門聯動,節氣門位置傳感器電阻片內部是一種滑動電位計,由節氣門軸帶動電位計的滑動觸點,不同的節氣門開度,電位計的電阻值不同,從而將節氣門的開度轉變為電阻或電壓信號輸送給微機。微機通過節氣門位置傳感器可獲得表示節氣門由全閉到全開的所有開啟角度的連續變化的模擬信號,以及節氣門開度的變化速率,從而更精確地判定發動機的運行工況,提高控製精度和效果。為了準確檢測怠速工況(節氣門全關狀態)的信號,綜合型節氣門位置傳感器有一個怠速觸點。節氣門全閉時,怠速輸出觸點接通,傳感器輸出怠速信號,這時電控單元將指令噴油器增加噴油量以加濃混合氣。

七`導電塑料位移傳感器簡介
1.傳感器簡介
飛速發展的控製工程促使電子控製係統的進步,從而造成了對傳感器的巨量需求,工業使用的傳感器要求性能出眾,價格便宜,可在苛刻環境下(例如-40到150攝氏度環境)下工作,本文主要闡述用來測量角度和直線運動的導電塑料傳感器的性能參數。這種位置傳感器主要包括以下部分:
a、電阻(輔助材料+導電塑料電阻軌道)
電阻導軌是傳感器中最重要的部分,采用導電塑料覆蓋在基材上,具有良好的耐磨特性。
導電塑料電阻片,節氣門位置傳感器電阻片

b 、電刷(貴金屬合金電刷傳感器中的決定性元件,它有貴金屬支撐,采用多觸電結構設計,壽命長(一億次),啟動力矩低,可高速運作(10m/s)
c 、傳動軸或操縱杆 d 、連接軸承 e 、外殼
外殼材料是鋁,經過陽極氧化處理,結構堅固,耐腐蝕性強

2. 行程
下圖,L1表示界定電氣行程。L2表明連續行程,其中也包括非線性連接區域。L3表示總的電器行程。L4表示機械行程。仍有一些未使用到的部分不能包含到總體行程裏麵去。
導電塑料電阻片,節氣門位置傳感器電阻片

3. 獨立線性
如果電刷沿著一個方向運動,那麽電位器的輸出電壓和機械輸入值存在將如圖3所示的關係。實際曲線距離理想直線最大的電壓偏差與傳感器的滿量程之比被稱為獨立線性誤差。誤差± F是表示以百分比計算的輸出電壓與理論輸入電壓之間的偏差。實測樣本如下圖。如今獨立線性率的典型值介於0.2 %和0.02 % 之間。
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4.電位器線性度測試結果
測試條件:室溫26℃,濕度52%
電阻軌道長度:150mm
測試結果:線性率0.058%
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5. 接觸電阻
接觸是電刷的終端和電刷在電位計的電阻軌道的直接接觸點之間的電阻。接觸電阻是影響電位器性能的重要指標。接觸電阻由三個部分組成:
第一部分,載流電阻軌道和接觸麵之間的整體壓降。這部分在很大程度上取決於加工技術因素,大概有幾百歐姆。
第二個部分,外部元件,這一點要遠比第一點難以控製。這個外部過渡電阻和發生在開關和插頭和插座連接器之間的接觸電阻有很大的相似之處。從電學的角度講這是由於之間電刷和電位器電阻軌道之間的過度部分接觸不理想。金屬氧化物,氯化物和硫化物,混合各種有機物質,會導致在電阻軌道表麵行程薄的絕緣層。如果不能保證在一定的範圍內,這些額外的電阻在不利的條件下將導致完全超出設定的公差範圍之外。絕對有必要嚴格保證電位器在製造過程中收到嚴格的質量控製,並保證匹配性。
第三部分,動態部分,和電刷在驅動力的作用下高速運動有關。借助於阻尼電刷,才能實現在傳動速度達10米/秒的時候不明顯的增加任何電阻。

6. 線性誤差產生的原因
線性誤差主要有兩方麵原因:
A.由電路造成的,例如,當微弱的工作電流通過電刷的時候,由於接觸電阻的存在,類似於出現了歐姆負載的情況,例如:當經過電刷的工作電流由1μA增加到10μA的時候,精度會損失1%,接觸電阻數值越小,對線性度影響也越小,工作電流越小,對線性度影響也越小。

B.由於機械連接造成的,如果有軸向錯位(偏心率),那麽驅動器和電位器之間的運動存在一個夾角,這將導致線性誤差。
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7. 輸出平滑度
平滑度是衡量電位器的輸出電壓偏離理想的規律的一個指標。這個指標通常用超過指定行程增量的電壓與應用電壓的比值來表示,例如用應用電壓的百分比來表示。輸出平滑度受接觸電阻,分辨率還有其他非線性因素的影響。

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8. 分辨率
分辨率用來衡量電位器的輸出敏感性,它主要取決於檢測原理,電阻式位置傳感器的分辨率是無限小的,因此任何微小的移動都會被檢測到。

9. 重複精度
傳感器在反複運行時,每次在同一機械位置時的輸出值不一樣。這些輸出值的最大差值就是重複精度。重複精度主要受到溫度,濕度,機械連接方式等因素的影響。
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10. 遲滯
遲滯反映傳感器的正向特性(輸入量增大)與反向特性(輸入量減小)的不一致性,一般由實驗確定,造成遲滯的原因很多,例如:傳動機構的間隙,摩擦,彈性元件的彈性滯後的影響等



 
 
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