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拉线式位移传感器 聂光辉 武汉工程大学电气信息学院 目 录 1 拉线式位移传感器的原理 1.1 位移 位移是指物体的某个表面或某点相对于参考表面或参考点位置的变化。 位移有线位移和角位移两种。 线位移是指物体沿着某一条直线移动的距离。 角位移是指物体绕着某一定点旋转的角度。 在机械工程中经常要精确测量零部件的位移或位置，并且力、压力、扭矩、速度、加速度、温度、流量等参数也可经转换为位移进行测量。位移测量时，首先要根据不同的测量对象，选择适当的测量点、测量方向和测量仪器。 本文介绍的是线位移传感器的一种——拉线式位移传感器。 1.2 常见的位移传感器 1. 电阻式：包括电位器式和电阻应变式两类。适用于几毫米到几百毫米的位移测量。　　 2.电容式：可用来测量0.1 ～10mm的线位移和1(″)到几十(°)的角位移。 3.电感式：电感式位移传感器分为自感和互感两类。前者可适于测量较大位移(数mm到数百mm) 。互感式 (±0.1～±200mm)，电涡流式位移传感器，可以测量小到微米级，大到几百毫米的位移。 1.3 拉线式位移传感器的原理 本文介绍的拉线位移传感器WEP50是一种线绕导电塑料混合电位器。 WEP50型拉线式位移传感器的材料 本文介绍的是WEP50型拉线式位移传感器，采用的是导电塑料材料。导电塑料可分为结构型和复合型两大类。结构型导电塑料在1977年才被发现，它是有机聚合掺杂后的聚乙炔，具有类似金属的电导率。虽然从理论分析可得大量结构性导电塑料，但由于其实际工艺要求十分复杂，制造成本很高，故纯粹的结构型导电塑料至今只有聚氮化硫类，其他许多导电塑料均需采用氧化还原，离子化或电化学等手段进行掺杂之后才能有较高的导电性。较具代表性的结构型导电塑料有聚乙炔，聚对苯胺，聚吡咯、聚噻吩、聚吡啶和聚苯硫醚等多种。还有一种热分解导电塑料，它是把聚酰亚胺或聚丙烯腈在高温下热处理，使之生成与石墨结构相近的物质，从而获得导电性。这些热分解导电塑料的特征无需掺杂处理。 结构型导电塑料的主要用途是导电材料、蓄电池导电材料、光功能元件及半导体材料，其研究开发主要集中在以下几个方面：（1）具有与金属相同的导电率；（2）在空气中具有稳定的性能；（3）具有多种功能特性；（4）具有良好的加工成形性。 2 WEP50型拉线式位移传感器的材料 WEP50型拉线式位移传感器的材料（续） 3 WEP50系列（JJX）拉线式位移传感器参数 WEP50系列（JJX）拉线式位移传感器参数 3.1 JJX拉绳位移传感器特性 量程：200/250/500/1000mm 输出信号：电位器0-5k ohm/4-20mA/0-10V/0-5V 线性度：0.1% 传感器：精密线绕导电塑料混合电位器 连接：线缆接出（标准长度1m）/M12接头（选购） 防护：IP65 寿命：2000000次 外壳：阳性氧化铝 3.2 JJX拉绳位移传感器技术参数 型号：WEP50-R 输出信号：精密电位器0-5k ohm 工作电压：max.30V DC 工作温度：-10~+100度 储存温度：-20~+120度 往复速度：0.5m/s 备注：WEP50-A1/V1/V2 的输出信号为4-20mA/0-10V/0-5V 工作温度为-10~+80度 储存温度为-20~+90度。 3.3 型号说明及外观设计 4 WEP50系列（JJX）拉线式位移传感器应用 应用范围 5 工程实践中几个关键的参数 工程实践中几个关键的参数 IP防护等级：IP（INTERNATIONALPROTECTION）防护等级系统是由IE（INTERNATIONALELECTRO-TECHNICALCOMMISSION）所起草。将电器依其防尘、防湿气之特性加以分级。?IP防护等级是由两个数字所组成，第1个数字表示电器离尘、防止外物侵入的等级，第2个数字表示电器防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高。IP65：灰尘封闭、防护射水。 测量不确定度：测量不确定度是与测量结果关联的一个参数，用于表征合理赋予被测量的值的分散性。它可以用于“不确定度”方式，也可以是一个标准偏差（或其给定的倍数）或给定置信度区间的半宽度。 在智能高压开关柜的研发过程中，要求测量不确定度小于0.5。 寿命次数。 新浪微博：@聂光辉 微信号：huiguandian * 拉线式位移传感器原理 1 WEP50型拉线式位移传感器的材料 2 WEP50系列（JJX）拉线式位移传感器参数 3 WEP50系列（JJX）拉线式位移传感器应用 4 工程实践中几个关键的参数 5 如何处理数以万计的分布式电源？ 电位器式传感器的转换原理 　　根据电工知识，我们很容易理解电位器的