位移传感器应用全面解析

位移传感器种类繁多，近年来应用领域不断扩大，越来越多的创新技术被运用到传感器中， 我们通过几种在工业生产中的典型应用，来更多地了解各种不同的位移传感器。

位移传感器在盾构机中的应用

在隧道施工设备中，不同形式的盾构机，其主机的结构特点和配套设施也不相同。在一些复杂的盾构机上， 盾构机的功能是系统和多样化的。包括：机械、液压、测量和控制等多种功能。例如，在一些复合式盾构机上，就包括有开挖系统、主驱动系统、推进系统、注浆系统、液压系统等多种功能。

作为一种线性传感器，位移传感器主要用来测量线性位置上的机械位移， 在盾构机推进系统的每组油缸，都配备有位移传感器，用于测量油缸推进时的位移数据。

盾构机推进系统油缸的分组通常如下图所示分区，顶部（A组）、右部（B组）、底部（C组）、左部（D组）。其中每组油缸都单独安装有位移传感器。

在推进时，推进油缸伸出，撑靴作用到管片上提供盾构机前进的反力。油缸的压力可以独立调节，通过查看位移传感器监测到的每组油缸的推进数据，施工人员在控制室内可以实时监控每组油缸的行程和压力。 通过调整每组油缸的推进压力和速度，可实现盾构机的纠偏和调向。

静磁栅位移传感器在电梯控制系统中的应用

电梯是现代建筑内关系到人民生命财产安全的重要交通工具，是楼层用以固定提升的成套设备， 它由提升曳引系统、引导系统、安全装置和电控系统组成。如何提高电梯的运行效率、降低电梯能耗以及减少机械磨损、延长电梯的使用寿命，都是非常重要的研究课题。

目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元， 实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。

静磁栅位移传感器在电梯控制系统中的作用是电梯平层控制的调整，电控系统是电梯的“中枢神经”， 为了使电梯具有较高的运行效率，加减速度应该有一个合适的限度，而且变化要平稳，需要有一个设计合理的电控系统。

静磁栅位移传感器由“静磁栅源”和“静磁栅尺”两部分结合使用。“静磁栅源”使用铝合金压封无源钕铁硼磁栅组成磁栅编码阵列；“静磁栅尺”用内藏嵌入式微处理器系统的特制高强度铝合金管材封装，使用开关型霍尔传感器件组成霍尔编码阵列，铝合金管材外部使用防氧化镀塑处理。“静磁栅源”沿“静磁栅尺”轴线作无接触（相对间隙宽容度和相对姿态宽容度达50mm）相对运动时，由“静磁栅尺”解析出数字化位移信息，直接产生高于毫米数量级的位移量数字信号。充分发掘嵌入式微处理器的资源，将数据更新速度提高到毫秒数量级，以便能适应5m/S以下运动速度的位移响应。

电梯平层自动控制系统的控制部分是静磁栅位移传感器，安装图如下图所示。

静磁栅源安装于电梯井道和室外层平行，每层一个，静磁栅尺安装于轿厢上，长度为1.2米，地下层安装两个静磁栅源，用于检测轿厢是否到底位和运动方向。

由于电梯的运行是根据楼层和轿厢的呼叫信号、行程信号进行控制，而楼层和轿厢的呼叫是随机的，因此，系统控制采用随机逻辑控制。即在以顺序逻辑控制实现电梯的基本控制要求的基础上，根据随机的输入信号，以及电梯的相应状态适时的控制电梯的运行。另外，轿厢的位置是由静磁栅位移传感器确定，并送 PLC的计数器来进行控制。同时，每层楼设置一个静磁栅源用于检测系统的楼层信号。

采用静磁栅位移传感器实现电梯平层控制。可实现电梯控制的智能化，电梯运行舒适感好，启动、减速、平层的舒适感不因轿厢负载的变化而变化。