Датчики линейного перемещения

Основной принцип: зависимость выходного сигнала от линейного перемещения.

Датчики на основе датчика угла

Одно из наиболее распространённых применений, использующих датчики угла, предполагает установку мерных колёс на вал для получения возможности измерения линейных перемещений. Радиус колеса, как правило, подбирается таким образом, чтобы перемещение за один оборот колеса составляло 100, 200, 400 мм. Используют в основном инкрементные датчики угла.

Перемещение равно L = α R , где R – радиус колеса, α – угол поворота в радианах.

Достоинства: Компактная конструкция, практически неограниченный диапазон измерения расстояний, возможность изменения передаточного отношения.

Недостатки:

Необходим физический контакт колеса датчика и объекта измерения.

Ограниченное применение (необходима гладкая ровная поверхность).

Невысокая точность (около 0,2 мм). Причин несколько:

1. Тепловое расширение колеса при колебаниях температуры.

2. Износ колеса при эксплуатации.

3. Проскальзывание колеса по перемещаемой поверхности. Для предотвращения этого используют алюминиевую накатку либо покрытие из мягкой бугорчатой резины, пластика или уретана. Резина, как правило, обеспечивает хорошее сцепление, но она недолговечна. Пластик прочнее резины и в большинстве случаев служит дольше, но более твёрдая поверхность колеса проскальзывает больше. Накатка колеса может повреждать перемещаемый материал.

4. Ограниченная скорость перемещения. Оптимальная скорость составляет от 3600 до 4000 об/мин. При повышенных скоростях уменьшается точность измерения, так как из-за быстрого перемещения колеса усиливаются воздействия на него различных дестабилизирующих факторов.