雖然許多工程師都熟悉拉繩位移傳感器，但本文作為一種有用的檢查表，列出了在指定傳感器之前應該考慮的重要的因素，以及這種測量原理的優(yōu)點和局限性。

根據(jù)行業(yè)和應用的不同，拉繩位移傳感器通常被稱為電纜傳感器，電纜延伸傳感器、串電位器、拉繩傳感器、溜槽、線性位置字符串罐和字符串編碼器。然而，在本文中，我們將這些傳感器稱為拉繩位移傳感器。

測量原理

拉繩繩測量原理是一種接觸測量技術(shù)，拉繩位移傳感器是一種簡單而穩(wěn)健的測量位移、位置和運動的方法。拉繩傳感器的原理相對簡單，因此其固有的可靠性。該傳感器的工作原理非常類似于磁帶測量，除非使用拉繩傳感器，否則用戶不必讀取擴展磁帶的測量值。鋼絲繩繞的滾筒旋轉(zhuǎn)被自動測量，測量信號以模擬或數(shù)字格式輸出。

拉繩傳感器從根本上是由電線、鼓和彈簧驅(qū)動的電機(稱為“機械”)和用于測量信號產(chǎn)生的電位器或編碼器組成的。當需要大的測量范圍時，使用低成本的緊湊傳感器時使用拉繩傳感器。通常，鋼絲是由薄編織鋼(為了靈活性，但高抗拉強度)和聚酰胺涂層，以保護環(huán)境。根據(jù)測量范圍，導線平均厚度約為0.8mm。

利用拉繩傳感器，將直線運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動，導線的自由端固定在運動物體上。在電線的開放端是一個眼睛或螺紋軸(用戶可選擇)，用于固定測量對象。編碼器隨后將線的延伸所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成電子信號。彈簧驅(qū)動電機提供足夠的線預張力，這是一個帶有扭矩負載的彈簧，類似于鐘表力學。拉出的鋼絲越多，彈簧的張力就越大。這種方法的優(yōu)點是減少了水平設(shè)置下的金屬絲下垂。

典型應用

拉繩位移傳感器在許多不同的行業(yè)中得到了廣泛的應用。常見的應用包括液壓缸位置測量；提升平臺/剪刀升降機；非公路車輛；汽車和航空航天測試；工廠自動化；醫(yī)療設(shè)備，如外科手術(shù)臂和手術(shù)臺；建筑物、平臺和工廠的結(jié)構(gòu)監(jiān)測；工業(yè)機械和自動化；實驗室和測試平臺。

在選擇拉繩位移傳感器之前，應考慮以下幾個因素：

測量范圍和緊度

拉繩傳感器的典型測量范圍從50毫米到50 000毫米(50米)不等，但這取決于傳感器供應商的不同。尺寸、緊湊性和重量都可能是需要考慮的重要因素，特別是當傳感器需要安裝在難以進入的位置時。傳感器外殼相對于測量范圍的大小也可能是一個關(guān)鍵因素，特別是對于較大的測量范圍，外殼的尺寸需要相對較小的情況下。例如，緊湊的型號在微型Epsilon拉繩傳感器范圍內(nèi)只有30毫米的大小，但提供了750毫米的測量范圍。一些供應商可以提供微型傳感器的旋轉(zhuǎn)法蘭，以方便安裝和安裝。

OEM自定義功能

供應商提供定制傳感器設(shè)計以適應大容量OEM應用的能力也可能對您的項目至關(guān)重要。在這種情況下，尋找一個供應商，可以提供許多修改的傳感器變體及能力，如果需要還可以開發(fā)全新的傳感器規(guī)格。一些供應商提供不同的住宅材料，如鋁制或低成本塑料版本，用于大批量應用。同樣值得一提的是，供應商能以多快的速度提供OEM修改過的傳感器設(shè)計，以及他們在當?shù)赜卸嗌賻齑婵梢暂p易修改。供應商將不同的傳感器元件和測量范圍與不同的外殼選項結(jié)合在一起的能力將意味著理想的拉繩傳感器可以提供給幾乎任何OEM應用程序。

輸出選項

傳感器需要哪些電氣輸出選項？原則上，所有商用和適當大小的旋轉(zhuǎn)位移傳感器都可以用作拉繩傳感器中的傳感器元件。這使各種不同的輸出信號，從模擬信號(例如電位，4 ... 20 mA, 0 ... 10 V)用于增量信號(如TTL、HTL、SSI)和數(shù)字現(xiàn)場總線(CANopen、CanBus、PROFIBUS等)。幾乎所有公共接口都可以實現(xiàn)。大多數(shù)傳感器供應商可以提供電位器、電壓、電流、增量和編碼器。

設(shè)計穩(wěn)健性與力學

拉繩傳感器往往是非常堅固的，特別是如果制造商在其設(shè)計中只使用高精度的部件。如果是這樣的話，傳感器將受益于比平均壽命長。由于電位器和電線等傳感器部件容易磨損，其壽命受到限制，這在很大程度上取決于所使用的電位器或編碼器的質(zhì)量。

環(huán)境保護

拉繩傳感器的環(huán)境保護水平因供應商而異。通常，保護等級從IP 54到IP 68，使得一些傳感器適合于工業(yè)環(huán)境。

如果傳感器安裝在高壓環(huán)境中，或者對導電材料的干擾很敏感，那么它就需要得到充分的保護。一些供應商可以提供塑料線而不是鋼絲，以及塑料電纜連接器。

特殊應用

用于醫(yī)療用途的牽引線傳感器通常使用多絲螺旋線或混合電位器。它們以可負擔的價格為許多應用程序提供了必要的性能。這兩種類型的區(qū)別在于它們各自的使用壽命。而帶電線電位器的拉繩傳感器限于大約使用混合電位器可實現(xiàn)200000個周期，多可達100萬個周期。

當對使用壽命或精度提出更高的要求時，可以依賴基于編碼器的傳感器元件，就像CT掃描儀表中的情況一樣。在這里，需要達到測量范圍的+/-百分之0.01的線性度和更長的使用壽命。此外，位移傳感器需要通過數(shù)字接口進行控制，這些接口越來越多地應用于醫(yī)療技術(shù)。

多年來，MicroEpsilon一直在醫(yī)療技術(shù)中使用注射成型的塑料外殼，而在其他工業(yè)應用中，金屬外殼則是標準的。這不僅保證了盡可能小的體積，而且還保證了大量的低成本。這意味著可以充分利用這些傳感器已經(jīng)提供的固有規(guī)模經(jīng)濟