隨著工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ιa(chǎn)過程中精度控制要求不斷增高，越來越多的客戶選擇使用模擬量位置控制產(chǎn)品。用戶能夠因此更易優(yōu)化生產(chǎn)流程，良好地保證生產(chǎn)質(zhì)量，并且降低了生產(chǎn)成本和故障率。這就是為什么線性位移傳感器得到巨大發(fā)展的原因，從電位計(jì)式傳感器到磁致伸縮式原理，再到如今的新型電感式檢測原理，直線位移傳感器得到了不斷地發(fā)展。
電感式直線位移傳感器介紹
以電感線圈的工作原理為基礎(chǔ)，研制出的直線位移傳感器是獨(dú)一無二的，圖爾克公司采用的這項(xiàng)技術(shù)在世界范圍內(nèi)達(dá)到了領(lǐng)先地位。標(biāo)準(zhǔn)的測量系統(tǒng)的眾多優(yōu)良特性被綜合到一起，并且得到了進(jìn)一步系統(tǒng)地發(fā)展。位置檢測不再是通過磁性滑塊而是通過感應(yīng)式的振蕩電路來完成。因此傳感器完全屏蔽了磁場的干擾，例如由大型電機(jī)產(chǎn)生的強(qiáng)磁場干擾，具有極好的EMC特性。
新型直線位移傳感器的測量原理是基于 RLC 耦合電路產(chǎn)生的，是電感式原理的革新技術(shù)。不像電位計(jì)式或磁致伸縮式傳感器的檢測原理，這種測量方式具有相當(dāng)大的優(yōu)勢。傳感器集成了信號發(fā)射器和接收器線圈系統(tǒng)，它們以印刷線圈的形式被精確地印制在電路板上。發(fā)射信號線圈由高頻交流磁場激活并與位置塊（諧振器）相互感應(yīng)產(chǎn)生一個 RLC 的感應(yīng)電路。因此，諧振器與接收線圈形成電感式耦合。在布有接收信號線圈的位置，電壓的變化由諧振器與線圈的感應(yīng)而引起。這些電壓即為傳感器的測量信號。為了使測量更加靈活和快速，傳感器包含了一個粗略的和一個精確的測量線圈系統(tǒng)。前者負(fù)責(zé)粗略定位諧振器的位置，而后者負(fù)責(zé)精確定位。雙管齊下保證了它的精確測量。新型的檢測原理不但保證了傳感器的精度，而且能夠使傳感器在非接觸的方式下工作，在允許范圍內(nèi)，即便位置塊發(fā)生偏移或者抖動，也不會對傳感器輸出產(chǎn)生任何偏差。
這款傳感器還具有雙層電路板的特點(diǎn)，第一層電路板負(fù)責(zé)感應(yīng)信號的發(fā)送和接受，位于傳感器感應(yīng)面。在其下方是第二層電路板，印有接收信號處理器部分，是負(fù)責(zé)將信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換再形成輸出。兩層電路板設(shè)計(jì)使得傳感器的盲區(qū)極小，是目前市面上盲區(qū)最小的一款直線位移產(chǎn)品。
鑒于這款直線位移傳感器有點(diǎn)眾多，它能夠勝任于更多的應(yīng)用環(huán)境，如注塑機(jī)、卷板機(jī)、橡膠機(jī)械、包裝機(jī)、水電站閘門控制等線性控制領(lǐng)域。
直線位移傳感器在注塑機(jī)上的應(yīng)用
注塑成型機(jī)簡稱注塑機(jī)。它的工作原理是這樣的，它是利用塑料的熱塑性，將物料經(jīng)料筒加熱圈加熱，使物料熔融，再以高速、高壓使其快速流入模具的型腔中，經(jīng)一段時間的保壓、冷卻、固化定型后，模具在合模系統(tǒng)的作用下開啟模具，通過頂出裝置把定型好的制品從模具頂出。
注射成型是一個循環(huán)的過程，每一周期主要包括：定量加料-熔融塑化-鎖合模-注射臺前移-施壓注塑-充模冷卻-注射臺后退-開模-頂出制品，取出塑件后又再閉模，進(jìn)行下一個循環(huán)。
在這個循環(huán)工程中有這么幾個工位是需要精確控制的，分別是鎖合模、注射臺移動、注塑和頂出制品。注射機(jī)的注塑與鎖合模行程控制對一臺注塑機(jī)的表現(xiàn)和產(chǎn)品精度發(fā)揮了決定性的作用。
近年來，注塑市場的趨勢讓越來越多的廠家和用戶注意到位置系統(tǒng)的重要性。舊有的機(jī)械手動系統(tǒng)已日漸被現(xiàn)代化的數(shù)字自動系統(tǒng)取代，數(shù)字測量不但提高了精度，而且還可以利用現(xiàn)場總線科技作通訊以提升處理速度，這已是業(yè)界里的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)了。早先的應(yīng)用中，電位計(jì)尺被大量的用于注塑機(jī)上，但是由于這種產(chǎn)品無論是在精度、可靠性、行程和壽命都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及磁致伸縮位移傳感器，因?yàn)槭墙佑|式的，碳刷經(jīng)過長時間重復(fù)使用難免磨損，最終導(dǎo)致失效。而磁致伸縮位移傳感器精度可以滿足要求，但是抗振動能力較差，并且在安裝上兩端盲區(qū)較大，不適于在空間有限的工位上使用。因此，現(xiàn)在的位置控制系統(tǒng)從技術(shù)上來說，非接觸、無磨損、堅(jiān)固耐用、安裝方便、外型緊湊、帶可連接現(xiàn)場總線的位移傳感器便是不能缺少的了。
圖爾克瞅準(zhǔn)市場的需求，努力不斷研發(fā)新產(chǎn)品以求完美解決用戶問題。電感式直線位移傳感器采用新的檢測原理，不但繼承了磁致伸縮直線位移傳感器的眾多優(yōu)勢，而且在抗磁場干擾、抗振動性、外型緊湊程度上都有更好表現(xiàn)。由于采用信號采集和處理分兩個電路板的設(shè)計(jì)，使傳感器的輸出類型的靈活性大大提高，只需更換不同的信號處理電路板就能改變傳感器輸出類型，這使產(chǎn)品成本降低。目前產(chǎn)品的輸出類型包括模擬量電流/電壓型輸出，SSI高分辨率輸出，IO-link型輸出，以及可以訂制總線輸出類型，如Profibus總線、DeviceNet總線、CANopen總線等。
圖爾克的這款電感式直線位移傳感器目前正用在德國接插件生產(chǎn)商Escha公司車間的注塑機(jī)上，每臺注塑機(jī)使用四只這款傳感器，在惡劣的工作環(huán)境下傳感器具有非常良好的表現(xiàn)。在每臺機(jī)器的鎖合模、注塑、射臺和頂出四個工位上傳感器都精確、穩(wěn)定的保證了位置檢測。 “圖爾克IP67防護(hù)等級的傳感器的一個最重要優(yōu)勢是產(chǎn)品堅(jiān)固密封的外殼對潮濕的環(huán)境有著很好的防護(hù)性。” Escha公司插件生產(chǎn)部門主管 Markus Hühn 先生提到：“采用非接觸檢測方式的傳感器的應(yīng)用使我們減去了維護(hù)工作。圖爾克的電感式直線位移傳感器完全的實(shí)現(xiàn)了我們的預(yù)期希望。”
其他應(yīng)用領(lǐng)域略述
除了在注塑機(jī)行業(yè)的完美應(yīng)用外，圖爾克的電感式直線位移傳感器同樣適用于其他領(lǐng)域。基于它的諧振耦合的電路檢測原理，它能滿足很多以前其他傳感器所不能實(shí)現(xiàn)的行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。例如，在切割機(jī)上，切割金屬產(chǎn)生的鐵屑一直是一個難題，使用電位計(jì)式傳感器的話，鐵屑很容易進(jìn)入到碳刷槽內(nèi)，沒有多久鐵屑堆積而使傳感器量程不準(zhǔn)。如果使用磁致伸縮式傳感器雖然不存在這類問題，但是磁性滑塊會吸附很多的鐵屑，久而久之如果沒有人清除，鐵屑堆積同樣會使滑塊與傳感器表面產(chǎn)品摩擦，造成隨壞。而電感式傳感器由于他特有的檢測原理，很好的解決了這樣的問題，不會造成鐵屑堆積，傳感器會持續(xù)保持穩(wěn)定高精度的輸出，減少維護(hù)成本。在很多的折彎機(jī)或卷彎機(jī)上都是有同樣的優(yōu)勢。
小結(jié)
圖爾克的這款電感式直線位移傳感器以獨(dú)特的創(chuàng)新的檢測原理技術(shù)開辟了直線位移傳感器的新領(lǐng)域，同時還具有非接觸無磨損的測量方式、堅(jiān)固的鋁制外殼、高精度和線性度、多色的LED指示燈顯示、方便快捷的編程測量距離、極小盲區(qū)等優(yōu)勢。它以創(chuàng)新的技術(shù)、突出的優(yōu)勢、良好的表現(xiàn)漸漸地取得了客戶的信賴。
