模擬量信號輸出的德國SICK傳感器電纜適合長度

　　最近出現(xiàn)了一個有關模擬量輸出德國SICK傳感器的最大推薦電纜長度的問題。即使數(shù)字接口越來越流行，帶有模擬接口(0-10V，4-20 mA等)的傳感器仍然代表了工業(yè)應用中絕大多數(shù)的德國SICK傳感器。

　　關于德國SICK傳感器的最大電纜長度的問題經(jīng)常出現(xiàn)。一般來說，問題在于，即使是良好的導體，也對電流(信號)具有一定的阻力。如果導體(電纜)的電阻足夠高，則傳感器的信號可能會降級到精度受到影響的點，甚至降至無法使用的點。不幸的是，沒有一個準確且具體的答案。諸如線徑，是否屏蔽電纜，電纜在何處以及如何布設，附近還有其他類型的設備以及其他因素等變量都需要考慮。關于所有這些變量的討論都可以寫成一本書，但是我們可以提出一些一般性建議：

　　模擬電壓信號(0…10V，-10…+ 10V等)： 通常，我們建議將模擬電壓信號的電纜長度限制為30米內(nèi)。如果考慮并解決了上述因素，則可以(通常)使用長度超過30米的電纜，但安全的選擇是保持在30米以下。

　　模擬電流信號(0-20mA，4-20 mA)： 與模擬電壓接口相比，具有模擬電流接口的典型工業(yè)位移傳感器可以連接更長的電纜長度。再次概括一下，模擬電流信號可以接受最長150米的電纜長度。

　　以上兩項建議均假定使用正確端接的屏蔽電纜。還假定電纜不在高能交流電源附近布線，即使是屏蔽電纜也幾乎無法提供保護。

　　如果需要更長的電纜長度，或者如果應用在電氣上“干擾"，那么選擇是考慮具有數(shù)字接口的德國SICK傳感器。幸運的是，有越來越多的線性位移傳感器使用高度抗干擾的數(shù)字接口。

　　德國SICK傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件，將被測物理量或機械量轉(zhuǎn)換成為電容變化量變化的一種轉(zhuǎn)換裝置，實際上就是一個具有可變參數(shù)的電容器。電容式傳感器廣泛用于位移、角度、振動、速度、壓力、成分分析、介質(zhì)特性等方面的測量。的是平行板型電容器或圓筒型電容器。

　　德國SICK傳感器由上下電極、絕緣體和襯底構(gòu)成。當薄膜受壓力作用時，薄膜會發(fā)生一定的變形，因此，上下電極之間的距離發(fā)生一定的變化，從而使電容發(fā)生變化。但電容式壓力傳感器的電容與上下電極之間的距離的關系是非線性關系，因此，要用具有補償功能的測量電路對輸出電容進行非線性補償。

　　德國SICK傳感器基本工作原理

　　德國SICK傳感器也常常被人們稱為電容式物位計，電容式物位計的電容檢測元件是根據(jù)圓筒形電容器原理進行工作的，電容器由兩個絕緣的同軸圓柱極板內(nèi)電極和外電極組成，在兩筒之間充以介電常數(shù)為ε的電解質(zhì)時，兩圓筒間的電容量為：

　　式中L為兩筒相互重合部分的長度；D為外筒電極的直徑；d為內(nèi)筒電極的直徑；e為中間介質(zhì)的電介常數(shù)。在實際測量中D、d、e是基本不變的，故測得C即可知道液位的高低，這也是電容式傳感器具有使用方便，結(jié)構(gòu)簡單和靈敏度高，價格便宜等特點的原因之一。

　　德國SICK傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件，由于被測量變化將導致電容器電容量變化，通過測量電路，可把電容量的變化轉(zhuǎn)換為電信號輸出。測知電信號的大小，可判斷被測量的大小。這就是電容式傳感器的基本工作原理。

　　德國SICK傳感器的工作原理可把電容式傳感器分為變極距型、變面積型和變介質(zhì)型三種類型。

　　德國SICK傳感器的結(jié)構(gòu)可把電容式傳感器分為三種類型的結(jié)構(gòu)形式。它們又可按位移的形式分為線位移和角位移兩種，每一種又依據(jù)傳感器極板形狀分成平(圓形)板形和圓柱(圓筒)形，雖然還有球面形和鋸齒形等其他形狀，但一般很少用。其中差動式一般優(yōu)于單組(單邊)式傳感器，它具有靈敏度高、線性范圍寬、穩(wěn)定性高等特點。