WY型位移传感器在3150t水压机控制系统中的应用和常见故障及处理方法
张西军
摘要：本文简要介绍了位移传感器的结构，位移传感器在3150t水压机控制系统中的应用，以及由于位移传感器本身或者对位移传感器使用不当而对整个系统产生的故障及解决办法。

关键词：位移传感器， 反馈插件，位置随动系统

一、引言
WY型位移传感器是差动变压器式位移传感器，它把直移移动的机械量变换为电量，广泛地用于测量预先被变成位移的各种物理量如伸长、移动、膨胀、应变、应力、重量等，在3150t水压机位置随动控制系统中，位移传感器就是将控制水压机横梁提升、下降，移动工作台左移、右移的移动量，通过控制油缸顶杆的位移，把位移信号转换成电信号，来参与整个系统的控制。它的特点是定态线性度好、结构简单，工作可靠，频带宽，灵敏度高，时间常数小。在3150t水压机控制系统中，现采用了两个位移传感器，它们在行程长短上有区别，但在结构和原理上都是一样的。横梁的较长，移动工作台的较短，在这里就不一一作说明了。
二、位移传感器的结构
WY型位移传感器的结构如图1所示，它由原边线圈S、两组副边线圈S1和S2、插入线圈中心的棒状铁芯及其连杆、线圈骨架，外壳等部分组成。当铁芯在线圈内移动时，改变了磁通的空间分布，从而改变了原、副边线圈之间的互感量。当原边线圈供给一定频率的交变电压时，副边线圈就要产生感应电动势，随着铁芯的位置不同，互感量也不同，副边产生的感应电动势也不同，这样，就把铁芯的位移变成了电压信号输出。把铁芯的位移及对应的输出电压信号绘成曲线，即是位移传感器的输出特性如图2所示。

三、位移传感器在3150t水压机控制系统中的应用
使用在3150t水压机系统中的位移传感器，线路原理图如图3所示：
它是一个差动整流电路，位移传感器两个副边线圈分别由两组桥式整流电路变换成直流电压后相减。R1、R2为检测电阻，W为调零电位器，RL为负载电阻，R和C组城滤波器。这种差动整流电路，零点没有残余电压，不用考虑原副边之间相位差的影响，性能也较好。
在实际的3150t水压机控制系统中，控制系统的原理框图如图4所示；

位移传感器所检测到的值，经稳幅信号源输出，通过反馈插件放大器A1（F007）放大，放大后的值要与操作手发出输入信号值相等，约在直流±10V左右，才能够使系统工作在稳定状态。通过反馈插件上的电压表，维护人员可以调节插件上增益1的大小，来调整反馈放大值，插件上的电压表只起一个观察的作用，并不参与控制。放大器A2（F007)才是真正将给定与反馈比较后进行放大的关键环节。这里我们要求A1输出的直流值必须与给定的直流值的极性相反，否则就不能形成负反馈。此时表现在插件上即为反馈插件与阀控器插件的电压表方向相反。
四、由位移传感器所引起的故障及处理办法
3150t水压机控制系统在平常的工作中，位移传感器常见的故障及处理办法有以下几点：
1、当有给定电信号输入时，伺服阀线圈本身有约300mA的电流通过，摇杆轴两边有较大幅度的摆动，但是，反馈插件上的电压表不动，遇到此故障，首先我们要从稳幅信号源查起，检查稳幅信号源是否送电，其次，检查位移传感器的原边是否完好，最后，再检查副边线圈是否完好，以及副边线圈的四个接头是否与两个整流电路一一对应。
2、当有给定信号时，反馈插件上的电压表只有一半动作，另一半不动，此时，应该检查位移传感器的两个副边绕组，判定其中有一个是线圈断了，还是中间的接头接触不好。
3、反馈插件上的电压表的指针摆动，总比阀控器上的电压表和电流表的指针的摆动慢，也就是说与位移传感器相连的摇杆轴，总比给定信号的反应速度慢，此时，我们就要调整反馈插件板上的增益2，来调整整个系统的响应速度。
4、当给定某一个方向的信号时，反馈插件板上的电压表与阀控器上的电压表和电流表同方向，即为正反馈，此时，应该将位移传感器上的两个副边线圈互换，可实现负反馈。
5、当操作手以自己的习惯为准时，如果移动台或横梁方向相反，可互换伺服阀线圈的两个接头，同时互换位移传感器副边的两个线圈来满足操作手的习惯要求，也可以保证整个系统的负反馈。
五、结束语
位移传感器作为3150t水压机位置随动控制系统中的反馈信号的采集装置，是整个控制系统比较重要的一个环节，它不仅要能够反映出摇杆轴动作的方向，同时还要能够反映出幅值的大小。只有了解位移传感器的结构，并和实际的控制系统结合起来，在以后的工作中，遇到由位移传感器所引起的故障才能及时排除。












参考文献：

《自动控制系统》 李世卿
《模拟电子技术基础》 齐书聪

WY型位移传感器在3150t水压机控制系统中的应用和常见故障及处理方法
张西军
摘要：本文简要介绍了位移传感器的结构，位移传感器在3150t水压机控制系统中的应用，以及由于位移传感器本身或者对位移传感器使用不当而对整个系统产生的故障及解决办法。

关键词：位移传感器， 反馈插件，位置随动系统

一、引言
WY型位移传感器是差动变压器式位移传感器，它把直移移动的机械量变换为电量，广泛地用于测量预先被变成位移的各种物理量如伸长、移动、膨胀、应变、应力、重量等，在3150t水压机位置随动控制系统中，位移传感器就是将控制水压机横梁提升、下降，移动工作台左移、右移的移动量，通过控制油缸顶杆的位移，把位移信号转换成电信号，来参与整个系统的控制。它的特点是定态线性度好、结构简单，工作可靠，频带宽，灵敏度高，时间常数小。在3150t水压机控制系统中，现采用了两个位移传感器，它们在行程长短上有区别，但在结构和原理上都是一样的。横梁的较长，移动工作台的较短，在这里就不一一作说明了。
二、位移传感器的结构
WY型位移传感器的结构如图1所示，它由原边线圈S、两组副边线圈S1和S2、插入线圈中心的棒状铁芯及其连杆、线圈骨架，外壳等部分组成。当铁芯在线圈内移动时，改变了磁通的空间分布，从而改变了原、副边线圈之间的互感量。当原边线圈供给一定频率的交变电压时，副边线圈就要产生感应电动势，随着铁芯的位置不同，互感量也不同，副边产生的感应电动势也不同，这样，就把铁芯的位移变成了电压信号输出。把铁芯的位移及对应的输出电压信号绘成曲线，即是位移传感器的输出特性如图2所示。

三、位移传感器在3150t水压机控制系统中的应用
使用在3150t水压机系统中的位移传感器，线路原理图如图3所示：
它是一个差动整流电路，位移传感器两个副边线圈分别由两组桥式整流电路变换成直流电压后相减。R1、R2为检测电阻，W为调零电位器，RL为负载电阻，R和C组城滤波器。这种差动整流电路，零点没有残余电压，不用考虑原副边之间相位差的影响，性能也较好。
在实际的3150t水压机控制系统中，控制系统的原理框图如图4所示；

位移传感器所检测到的值，经稳幅信号源输出，通过反馈插件放大器A1（F007）放大，放大后的值要与操作手发出输入信号值相等，约在直流±10V左右，才能够使系统工作在稳定状态。通过反馈插件上的电压表，维护人员可以调节插件上增益1的大小，来调整反馈放大值，插件上的电压表只起一个观察的作用，并不参与控制。放大器A2（F007)才是真正将给定与反馈比较后进行放大的关键环节。这里我们要求A1输出的直流值必须与给定的直流值的极性相反，否则就不能形成负反馈。此时表现在插件上即为反馈插件与阀控器插件的电压表方向相反。
四、由位移传感器所引起的故障及处理办法
3150t水压机控制系统在平常的工作中，位移传感器常见的故障及处理办法有以下几点：
1、当有给定电信号输入时，伺服阀线圈本身有约300mA的电流通过，摇杆轴两边有较大幅度的摆动，但是，反馈插件上的电压表不动，遇到此故障，首先我们要从稳幅信号源查起，检查稳幅信号源是否送电，其次，检查位移传感器的原边是否完好，最后，再检查副边线圈是否完好，以及副边线圈的四个接头是否与两个整流电路一一对应。
2、当有给定信号时，反馈插件上的电压表只有一半动作，另一半不动，此时，应该检查位移传感器的两个副边绕组，判定其中有一个是线圈断了，还是中间的接头接触不好。
3、反馈插件上的电压表的指针摆动，总比阀控器上的电压表和电流表的指针的摆动慢，也就是说与位移传感器相连的摇杆轴，总比给定信号的反应速度慢，此时，我们就要调整反馈插件板上的增益2，来调整整个系统的响应速度。
4、当给定某一个方向的信号时，反馈插件板上的电压表与阀控器上的电压表和电流表同方向，即为正反馈，此时，应该将位移传感器上的两个副边线圈互换，可实现负反馈。
5、当操作手以自己的习惯为准时，如果移动台或横梁方向相反，可互换伺服阀线圈的两个接头，同时互换位移传感器副边的两个线圈来满足操作手的习惯要求，也可以保证整个系统的负反馈。
五、结束语
位移传感器作为3150t水压机位置随动控制系统中的反馈信号的采集装置，是整个控制系统比较重要的一个环节，它不仅要能够反映出摇杆轴动作的方向，同时还要能够反映出幅值的大小。只有了解位移传感器的结构，并和实际的控制系统结合起来，在以后的工作中，遇到由位移传感器所引起的故障才能及时排除。












参考文献：

《自动控制系统》 李世卿
《模拟电子技术基础》 齐书聪