位移傳感器調(diào)試

1. 用  途

 廣泛應用于檢測與控制系統(tǒng)中，將機械位移變換成電脈沖頻率信號輸出。

除可檢測單、雙向和動、靜態(tài)位移外，附加適當機構還可用于測量拉力、壓力、液位、體積、重量、流量等。該系列傳感器已在國內(nèi)各行業(yè)廣泛應用，1998年曾被北京傳感器協(xié)會評為“拳頭”產(chǎn)品。

2. 結構及工作原理

主要由螺管線圈、導桿（銜鐵）、電容、集成塊和外殼、后蓋、插頭座、電纜和密封件等組成，內(nèi)部用導線連成L-C振蕩電路。當導桿受被測物位移而改變其與線圈的相對位置時，磁路的磁阻與線圈電感發(fā)生變化，從而改變了電路輸出信號的頻率。適當選擇導桿材料與線圈結構形式，則導桿—線圈中的位移量恰好與輸出信號頻率變化呈良好的線性關系。

3. 特點

◇ 原理新穎，輸出頻率信號，抗干擾；

◇ 與微機配套，無需A/D轉換；

◇ 量程寬，靈敏度高，重復性好，滯后小；

◇ 結構簡單，堅固可*，封裝嚴密，抗振防潮，并有防水、防腐和防爆型產(chǎn)品；

◇ 耗電小，對電源電壓和電纜質量要求不高，特別適合遙測遙控和惡劣環(huán)境下使用。

4. 性能指標

◇ 量  程：80mm；

◇ 中心頻率f0：15，（25）KHZ±5%；

◇ 滿量程相對頻偏f/ f0：6～50%；

◇ 精度：1Hz/mm；

◇ 供電要求：電壓直流5V、12V(±10%～15%)電流1～10mA；

◇ 輸出信號V0（P-P）≥3V，波形：方波，正弦波（近似）；

◇ 允許電纜長度：DC12V 0～1000米     DC5V 0～100米；

◇ 零點漂移：通電30分鐘后4小時或溫度變化10℃不大于0.7倍的基

本誤差；

◇ 耐沖擊加速度≮100g；

◇ 工作溫度：-20～+50℃（-30～+80℃）；

◇ 動態(tài)頻響:取決于二次儀表；

5. 使用方法及定貨須知

5.1  二次儀表：可用5位以上數(shù)字頻率計，單片機開發(fā)的智能測控儀表

等。

5.2  接線

棕色（1號）：電源正極

藍色（2號）：信號線

黑色（3和4）：電源負極

測試方框圖如下：

5.3   讀數(shù)與數(shù)據(jù)處理：

傳感器測試靜態(tài)位移時，可用頻率計讀數(shù)，由以下公式換算：

ΔS=KΔf

其中：K-為傳感器分辨率，單位mm/Hz，在出廠證明書中給出，ΔS和Δf 為位移及其對應輸出的頻偏。

當然，如果用計算機處理數(shù)據(jù)，則可以直接打印，而不須換算。

        本傳感器為線性傳感器，其靈敏度系數(shù)K=Δf/ΔP（常數(shù)）。因此，如果因使用條件變化而使零點的中心頻率發(fā)生變化則在額定量程內(nèi)，其K值不變。

6. 位移傳感器調(diào)試

6.1 傳感器實物圖

 

6.2 傳感器輸出波形

    看到此輸出波形就應該知道怎樣讀取傳感器的值，本文采用AVR單片機的定時和計數(shù)功能，運用這兩個模塊很容易就讀出傳感器的值，定時計數(shù)程序如下：

#include<mega16.h>

#include<delay.h>

#include<Lcd_AVR16_240128.h>  //液晶頭文件


unsigned int Counter=0; 


void main()

{   


unsigned char Text[]={"定時脈沖數(shù)"};


 //============液晶初始化========

  LCD_INIT();

  Clear_Screen();

//==============================  


 //TCCR0=0x07;     // T/C0 時鐘由 T0 引腳輸入，上升沿觸發(fā)

 //TCNT0=0;        //計數(shù)器0初始值0     T/C0外部計數(shù)器輸入

 

 //TCCR1A=0x00;

 TCCR1B=0x07;           //外部T1引腳計數(shù)方式，下降沿驅動

 TCNT1=0;               //計數(shù)器1初始值0     T/C1外部計數(shù)器輸入

 

 ASSR=0x00;             //T/C2選擇系統(tǒng)內(nèi)部時鐘源 8M

 TCCR2=0x07;            // T/C2工作于定時方式，1024分頻 ，

 TCNT2=0;

 

 TIMSK|=0x40;         //TC2溢出中斷使能

 #asm("sei");         //開總中斷   

 

//Show_Text(0,0,Text2);


while(1)

{   

    Show_Text(0,0,Text);

    Show_Int(0,1,Counter-223);//位移為0mm時的脈沖數(shù)

    delay_ms(8);      

}


}


interrupt[5]void TC2(void)

{

     Counter = TCNT1;  

     TCNT1=0;                      

} 

6.3  頻率—脈沖—位移關系

 位移與頻率關系

位移與定時脈沖數(shù)的關系

從實際測出的數(shù)據(jù)來看，位移傳感器的線性度非常好。