控制與監(jiān)測(cè)的線纜位移傳感器系統(tǒng)

用于控制與監(jiān)測(cè)的線纜位移傳感器系統(tǒng) 　　　　隨著航空航天和飛機(jī)制造工業(yè)的蓬勃發(fā)展，線纜位移傳感器（cable position transducers,ctp）或線性電位計(jì)/編碼器最初是上個(gè)世紀(jì)60年代中期發(fā)展起來的，它們首先用于飛行器試飛期間對(duì)飛行器飛行操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)視?！　‖F(xiàn)在的cpt技術(shù)已經(jīng)是經(jīng)受了考驗(yàn)的成熟技術(shù)，而顯然它并還沒有過時(shí)的跡象。一系列需要兼顧高性能和成本的應(yīng)用項(xiàng)目將cpt用于關(guān)鍵控制與監(jiān)視操作的基本手段，例如：　　■ delta iv導(dǎo)彈推力矢量系統(tǒng)；　　■ 軍用飛機(jī)水平傳感器；　　■ 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料指數(shù)測(cè)量；　　■ 國(guó)際空間站環(huán)境控制系統(tǒng)；　　■ 民用和軍用飛機(jī)飛行數(shù)據(jù)記錄儀輸入傳感器； 　　■ 物流分類與定位設(shè)備?！　≡摷夹g(shù)的用途如此之廣，以至于沿用的名稱有各種各樣，例如，線纜延伸位置傳感器、線纜擴(kuò)展傳感器、線纜傳感器、線纜延伸傳感器、cet、cpt、拉線式編碼器/傳感器、鋼纜傳感器、電線傳感器、電線延伸傳感器和yo-yo電位計(jì)。這些名稱都涉及通過一根從彈簧式線纜盤伸出并縮回且位移靈活的線纜測(cè)量位移的裝置。該線纜盤連接到一個(gè)旋轉(zhuǎn)傳感器（見圖1）。圖1：cpts是如何工作的。圖2：cpt與拉桿式和圓筒式差動(dòng)變壓器位移傳感器的外形尺寸的比較?！　pt的優(yōu)點(diǎn)　　多軸能力—cpt能用來跟蹤線性、旋轉(zhuǎn)、二維和三維移動(dòng)。具備這種能力使ctp成為測(cè)試項(xiàng)目以及oem應(yīng)用經(jīng)常選用的裝置，因?yàn)樵诰唧w應(yīng)用時(shí)它們的體積和安裝的靈活性是其他裝置無法比擬的?！　“惭b靈活—線纜位移靈活是cpt固有的特征。它能通過一些途徑滿足應(yīng)用的需要；而且包括使用磁鐵、吊環(huán)螺栓或螺紋扣件。線纜也能借助于滑輪和軟管繞過障礙物。此外，配備傳感器安裝基座和多個(gè)線纜出口后，使安裝更靈活，不需要增加專門固定設(shè)備和適配器的支出。　　安裝速度快—安裝靈活，所需時(shí)間一般不到2分鐘。安裝成本的降低在用于產(chǎn)品測(cè)試和研發(fā)過程中具有特別重要的意義?！　◇w積小—世界上最小的cpt測(cè)量1.5英寸（38.1毫米）位移時(shí)，體積只有0.75平方英寸×0.38英寸（19毫米×19毫米×10毫米）。隨著測(cè)量范圍的提高，cpt相對(duì)小的體積的優(yōu)勢(shì)就更加明顯，如圖2所示?！　≈亓枯p—cpt是用質(zhì)量輕不銹鋼或高強(qiáng)度大拉力結(jié)構(gòu)的線纜測(cè)量位移的。該特征連同通常采用的陽極化鋁組件，導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量-量程比很低。輕量的特征也能提高產(chǎn)品用于工業(yè)機(jī)械設(shè)備應(yīng)用在振動(dòng)大的環(huán)境下的使用壽命。下列對(duì)比表介紹的是各種位移測(cè)量傳感器的重量與范圍的比較?！　〗Y(jié)構(gòu)堅(jiān)固—cpt的設(shè)計(jì)合理、加工要求嚴(yán)格，用于工業(yè)、航空航天、測(cè)試和室外惡劣環(huán)境已有30多年了，而且性能一直十分可靠。cpt的設(shè)計(jì)從機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣結(jié)構(gòu)上來說都是簡(jiǎn)單的，從而提高可靠性，減少維護(hù)以及延長(zhǎng)工作壽命。cpt的環(huán)境實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，cpt在沖擊力大、高振動(dòng)、高濕度、腐蝕性強(qiáng)等環(huán)境下工作時(shí)可達(dá)到有效的實(shí)施?！　‰娦盘?hào)輸出—由于cpt可結(jié)合各式各樣的旋轉(zhuǎn)傳感器以及相關(guān)信息處理技術(shù)，因此用戶需要的電信號(hào)輸出一般都能滿足要求，包括：4~20ma、0-5vdc、0-10vdc、±5vdc、±10vdc、正交、rs-232、lvdt或rvdt型信號(hào)和同步或分解器型信號(hào)?！　⌒盘?hào)處理—cpt，特別是模擬電位計(jì)式cpt，對(duì)信號(hào)處理的要求通常是功率低、且方式簡(jiǎn)單。5v或更低的直流電源就能滿足要求，大多數(shù)情況下沒有特殊的信號(hào)處理要求?！　」ぷ鳒囟取M輸出cpt的工作溫度范圍是-65℃至+125℃，而數(shù)字輸出cpt的工作溫度范圍是-40℃至85℃或-20℃至+100℃。按要求定制的傳感器的工作溫度范圍更大?！　【_度—采用非后沖連接和輪轂技術(shù)后，模擬輸出cpt提供的線性度—補(bǔ)償精確度，超過滿刻度的±0.025%。例如，10英寸（254mm）量程的模擬輸