拉繩位移傳感器是一款新型的將物理量轉(zhuǎn)換成可計(jì)量的電信號(hào)量的傳感裝置，這些可方便應(yīng)用于工控檢測(cè)的信號(hào)，如4-20MA.0-10V MODBUS RS485等。當(dāng)這些國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)在被采用前，一些物理的量需要被等正比例的采集與轉(zhuǎn)換，放大，環(huán)境的多種可被采集量就需要這樣的一個(gè)精密儀器來(lái)實(shí)現(xiàn)，于是拉繩位移傳感器就賦予這一使命.
拉繩位移傳感器主要的核心部件分為電路轉(zhuǎn)換器和機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置，電路電子部分主要為0-10V的穩(wěn)壓裝置，當(dāng)不穩(wěn)定的帶有諧波干擾成分的電源通過(guò)穩(wěn)壓，濾波以后，變成高精度的電壓信號(hào)應(yīng)用于分壓計(jì)上，便于與位移量變化一一對(duì)應(yīng)的電壓正比例信號(hào)供于分壓電位器上，對(duì)于電流信號(hào)的輸出與處理在基于穩(wěn)定的電壓信號(hào)基礎(chǔ)上，用取樣電阻的方式，將已經(jīng)過(guò)電位器精密定量的信號(hào)轉(zhuǎn)換成工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的4-20MA的電流信號(hào)。如需要輸出4-20MA信號(hào)，則在電壓為2-10V時(shí)取樣電阻為5K
對(duì)于信號(hào)的處理在相當(dāng)復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境下，做好抗干擾措施也是相當(dāng)重要的，在脈沖尖峰抑制，電源諧波抑制方面，適當(dāng)?shù)募哟怒h(huán)和濾波電容組成差模和共模抗干擾電路：如下圖所示：
在應(yīng)用較小的位移測(cè)量場(chǎng)合，如注塑機(jī)開(kāi)合模的行程，成型機(jī)的位置預(yù)置與反饋，則需要較小位移量的量程50-1250MM就夠了，當(dāng)需要較大的位移量的檢測(cè)的時(shí)候，如沼氣囊氣袋的位移變化量，大壩水位，輪船操舵，倉(cāng)儲(chǔ)定位。集裝箱碼頭等，需要用到較大量程的位移檢測(cè)，同時(shí)應(yīng)用于測(cè)量的空間與重量又限制于一定的空間與體積，在這種場(chǎng)合，盡量減少傳感器體積與重量的設(shè)計(jì)顯得優(yōu)為重要。在重量的減少方面我們可以采用相對(duì)輕的高強(qiáng)度鋁合金材質(zhì)為傳感器外型整體結(jié)構(gòu)，這既保證了拉繩位移傳感器的剛性，又大大減少了重量，同時(shí)這種高強(qiáng)度的鋁材是經(jīng)過(guò)耐酸抗腐蝕處理，適用野外檢測(cè)與監(jiān)控。
當(dāng)需要減少體積時(shí)，我們用方便換算的辦法來(lái)處理，這樣當(dāng)位移檢測(cè)量程在超大范圍時(shí)，確保較小的安裝尺寸，在理想的狀態(tài)運(yùn)作。
拉繩位移傳感器的機(jī)械傳感裝置是一種具有回彈力的收繩裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即當(dāng)涂有聚四氟乙烯的鋼絲繩被拉出去測(cè)量的時(shí)候，繞線輪放出去鋼絲繩，此時(shí)彈簧收緊，具有彈性勢(shì)能，此時(shí)如果拉力少于回彈力，彈簧將要帶動(dòng)與連結(jié)在一起的繞線輪原路收回鋼絲繩，此時(shí)最重要的一點(diǎn)也就是目前很多類(lèi)似產(chǎn)品最容易出現(xiàn)的問(wèn)題是，彈簧在收回鋼絲繩的時(shí)候，會(huì)瞬間有鋼絲繩卡住，或是崩線的情況出現(xiàn)，這主要的原因，在使用時(shí)，如遵守拉力速度的情況下，出現(xiàn)這類(lèi)問(wèn)題的話，絕大多數(shù)產(chǎn)品是因?yàn)檫x用的彈簧質(zhì)量彈力系數(shù)不達(dá)標(biāo)，或是產(chǎn)品鋼性系數(shù)本身導(dǎo)致回彈力不夠，返回的速度大于彈簧收回速度時(shí)就會(huì)導(dǎo)致卡線.
因此，要減少體積實(shí)現(xiàn)大量程的測(cè)量，首當(dāng)其沖的就是減少繞線輪直徑，從而達(dá)到減少拉繩位移傳感器整體外型尺寸的目的。
我們知道，直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成圓周運(yùn)動(dòng)與圓周率π有關(guān)，鋼絲繩在與被測(cè)物理量一起運(yùn)動(dòng)時(shí)作直線運(yùn)動(dòng)，繞在繞線輪上的鋼絲繩帶動(dòng)繞線輪，繞線輪的作用就是此時(shí)把等量的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成正比例的圓周運(yùn)動(dòng)，即周長(zhǎng)＝2πR，直線運(yùn)動(dòng)即量程越長(zhǎng)，就是周長(zhǎng)越長(zhǎng)，相當(dāng)于繞線輪半徑也就越大，這樣體積就會(huì)成正比的增加，因此此時(shí)減少繞線輪半徑的方法就是增加繞線輪轉(zhuǎn)的圈數(shù)得以實(shí)現(xiàn)。要增加圈數(shù)，可以從兩個(gè)方面來(lái)考慮：1；增加齒輪齒數(shù)比，2選用多圈增量或是絕對(duì)值編碼器
如：1實(shí)現(xiàn)80米的大量程測(cè)量，選用齒數(shù)比為8：1的齒輪，如選用模擬輸出電位器10圈計(jì)算方法為：80米/10＝8米。8000MM/8＝1000MM 1000/3.1415926＝318.3098MM。即80米的拉繩位移傳感器只要做到350MM*360MM的長(zhǎng)和寬就可以相對(duì)減少體積了。
對(duì)于拉繩位移傳感器的崩線，會(huì)使采集數(shù)據(jù)突變，突然造成設(shè)備的異常動(dòng)作。輕則影響正常測(cè)控與生產(chǎn)，重則造成安全隱患，檢測(cè)系統(tǒng)的紊亂與數(shù)據(jù)丟失。
對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題的解決，取決于拉繩位移傳感器內(nèi)部是否有良好的排線機(jī)構(gòu)。高效的潤(rùn)滑導(dǎo)線輪，自動(dòng)在繞線輪平面均勻的排線，如排線導(dǎo)輪的布置數(shù)量不足或是排線導(dǎo)輪行走不光滑的導(dǎo)柱上面，行走不暢，造成排線不能及時(shí)的按序排列，鋼絲繩的疊加會(huì)引起線的重疊從而突增繞線輪直徑。引起電信號(hào)采集比例突變而造成傳感器檢測(cè)問(wèn)題。因此，高質(zhì)量的導(dǎo)線輪行走于導(dǎo)線輪柱上的排線裝置對(duì)于杜絕崩線的意外是絕對(duì)的保證。
