位移检测装置

拉线位移传感器原理
拉线位移传感器是一种测量线性位移的装置。

它基于拉力原理，通过测量受力物体上的拉力来确定物体的位移。

该传感器由两个主要部分组成：一个固定的支撑结构和一个可移动的测量物体。

支撑结构通常由坚固的材料制成，并能够承受一定的拉力。

测量物体通常是一个绳子、电缆或者弹簧等。

当外力作用于测量物体时，它会发生位移，从而引起测量物体与支撑结构之间的拉力变化。

当测量物体发生位移时，它上面施加的拉力也会相应变化。

拉线位移传感器通过测量这个拉力的大小来确定位移的大小。

一种常用的测量方法是使用应变片，它可以将拉力转化为电信号。

应变片通常固定在测量物体的一侧，当物体发生拉伸时，应变片也会发生形变，从而改变电阻值。

通过测量电阻值的变化，可以确定物体的位移。

另一种常用的测量方法是使用光电传感器。

在测量过程中，测量物体上通常会安装一个反光标记。

光电传感器会发射一束光束，当光束照射到反光标记上时，会被反射回传感器。

通过检测反射光的强度变化，可以确定物体的位移大小。

拉线位移传感器具有简单、灵敏、可靠等优点，广泛应用于工业自动化、机械制造和航天航空等领域。

它能够精确测量物体的位移，并将其转化为电信号输出，方便与其他设备进行数据处理和控制。

位移传感器工作原理
位移传感器是一种用于测量物体位置和位移的装置。

它们基于不同的工作原理来实现测量，常见的工作原理包括电阻式、电感式、电容式、光电式和声波式。

下面分别介绍这些工作原理。

电阻式位移传感器是通过测量电阻的变化来检测位移的。

它们通常由一个电阻元件组成，当物体移动时，电阻的值会随之改变。

通过测量电阻的变化，可以确定物体的位移。

电感式位移传感器利用物体位置改变时，磁场的变化来测量位移。

它们由嵌入在传感器内部的线圈和磁铁组成。

当物体相对于传感器移动时，线圈中的电感值会改变。

通过测量电感值的变化，可以确定物体的位移。

电容式位移传感器是通过测量电容的变化来测量位移的。

它们由两个平行的电极组成，当物体移动时，电容的值会改变。

通过测量电容的变化，可以确定物体的位移。

光电式位移传感器是通过光电转换来测量位移的。

它们由一个光源和一个光敏器件组成。

当物体移动时，光线会被遮挡或反射，进而改变光敏器件的信号。

通过测量光敏器件的信号变化，可以确定物体的位移。

声波式位移传感器利用声波的反射来测量位移。

它们通过发射声波信号，并接收反射回来的声波信号。

当物体移动时，声波的传播时间会改变。

通过测量声波传播时间的变化，可以确定物体的位移。

总体来说，这些位移传感器利用不同的物理原理来实现位移的测量，通过测量传感器信号的变化，可以确定物体的位置和位移。

磁性位移传感器原理磁性位移传感器是一种能够测量和检测物体位移的装置，广泛应用于工业自动化、航空航天等领域。

它利用磁性材料的特性以及磁场的变化来测量位移，具有高精度、高灵敏度和快速响应等优点。

磁性位移传感器的工作原理可以分为两种类型：差压式和同轴式。

差压式磁性位移传感器主要由两块磁性材料组成，一块固定在底部，称为定子；另一块与被测物体连接并受到位移的影响，称为游子。

两块磁性材料之间形成一个气隙。

当游子受到位移作用力时，会在气隙中产生磁场的变化。

磁场变化通过磁传感器侦测，进而测量位移。

具体来说，当游子受到位移力时，气隙的气压会发生变化，从而产生磁场的变化。

这种磁场变化被磁传感器探测到，并转化为电信号输出。

同轴式磁性位移传感器由一个内部永磁体和一个外部线圈组成。

内部永磁体固定不动，外部线圈与被测物体连接并受到位移的影响。

当外部线圈受到位移力作用时，会改变线圈中的磁感应强度。

通过测量线圈中电压或电流的变化，即可确定位移的大小。

具体来说，当外部线圈受到位移力作用时，磁感应线产生变化，进而在线圈中感应出电动势，通过测量电动势的变化，即可获得位移的信息。

磁性位移传感器具有以下特点：1. 高精度：磁性位移传感器具有高精度的测量能力，精度可以达到亚微米级别，满足了许多精密测量的需求。

2. 高灵敏度：磁性位移传感器对位移的响应速度非常快，具有高灵敏度的特点。

它能够实时监测被测物体的微小位移，并迅速反馈给控制系统。

3. 非接触式：磁性位移传感器通过磁场的变化来测量位移，其测量原理基于非接触式的工作方式。

这种工作方式避免了与被测物体直接接触，减少了使用过程中的摩擦和磨损，提高了传感器的使用寿命。

4. 适应性强：磁性位移传感器适用于各种环境下的位移测量，包括高温、低温、高压和恶劣的工作环境。

它们具有良好的抗干扰性和抗振动性能。

总之，磁性位移传感器通过测量磁场的变化来实现对位移的测量，具有高精度、高灵敏度和快速响应等优点。

数控机床位置检测装置分类数控机床检测装置的种类许多。

若按被测量的几何量分，有回转型（测角位移）和直线型（测线位移）；若按检测信号的类型分，有数字式和模拟式；若按检测量的基准分，有增量式和肯定式。

如表1所示。

对于不同类型的数控机床，因工作条件和检测要求不同，可采纳不同的检测方式。

表1 位置检测装置分类1．增量式与肯定式1）增量式检测方式增量式检测方式单纯测量位移增量，移动一个测量单位就发出一个测量信号。

其优点是检测装置比较简洁，任何一个对中点均可作为测量起点；缺点是对测量信号计数后才能读出移距，一旦计数有误，此后的测量结果将全错；同时发生故障时（如断电、断刀等）不能再找到事故前的正确位置，事故排解后，这时必需将工作台移至起点重新计数才能找到事故前的正确位置。

2）肯定式测量方式肯定式测量方式中，被测量的任一点的位置都以一个固定的零点作基准，每一被测点都有一个相应的测量值。

这样就避开了增量式检测方式的缺陷，但其结构较为简单。

2．数字式与模拟式1）数字式测量方式数字式检测是将被测量单位量化以后以数字形式表示，测量信号一般为电脉冲，可以直接把它送到数控装置进行比较、处理。

数字式检测装置的特点是：（1）被测量量化后转换成脉冲个数，便于显示和处理；（2）测量精度取决于测量单位，与量程基本无关；（3）检测装置比较简洁，脉冲信号抗干扰力量强。

2）模拟式测量方式模拟式检测是将被测量用连续的变量来表示，如用相位变化、电压变化来表示。

主要用于小量程测量。

它的主要特点是：（1）直接对被测量进行检测，无需量化；（2）在小量程内可以实现高精度测量；（3）可用于直接检测和间接检测。

3．直接测量与间接测量1）直接测量对机床的直线位移采纳直线型检测装置测量，称为直接检测。

其测量精度主要取决于测量元件的精度，不受机床传动精度的影响。

但检测装置要与行程等长，这对大型数控机床来说，是一个很大的限制。

2）间接测量对机床的直线位移采纳回转型检测元件测量，称为间接测量。

一种锚头位移测量装置、系统及方法与流程本发明涉及工程锚杆质量检测技术领域，更具体地说，涉及一种锚头位移测量装置、系统及方法。

背景技术：在工程锚杆质量检测中，对锚头位移拔出量的检测，通常采用的是做基准梁架设百分表测锚头位移的方法，这种方法在检测支护锚杆时，因场地是一个斜面，架设难度高，时间长，影响工作效率，架表不规范时还存在读数误差大的情况。

在其它场景下，也存在因百分表表头滑移、磁性表座扭转、基准梁晃动等原因造成读数误差较大等问题。

技术实现要素：本发明提供了一种锚头位移测量装置、系统及方法，解决架设难度高、时间长、影响工作效率及读数误差大的问题。

为解决上述问题，第一方面，本发明提供了一种锚头位移测量装置，包括测绳装置、绳本体、角度测量装置及支撑装置；所述测绳装置用于收放所述绳本体、锁定所述绳本体的长度及对所述长度进行读数，所述测绳装置固定于锚杆的一端并与所述绳本体的一端连接；所述角度测量装置用于测量锚杆在拔出过程中所述绳本体的角度变化，所述角度测量装置与所述绳本体的另一端连接并固定连接于所述支撑装置；所述支撑装置用于固定于预设的土体处。

在本发明所述的锚头位移测量装置中，所述测绳装置与所述锚杆通过抱箍固定连接。

在本发明所述的锚头位移测量装置中，所述角度测量装置包括角度传感器及盒体；所述角度传感器设置于所述盒体内并可于所述盒体内活动以测量锚杆在拔出过程中所述绳本体的角度变化，所述角度传感器与所述绳本体的另一端连接，所述盒体固定连接于所述支撑装置。

在本发明所述的锚头位移测量装置中，所述支撑装置包括固定杆及支架；所述固定杆的顶端固定连接于所述盒体，所述固定杆的底部插入并固定在预设的土体处；所述支架固定于所述固定杆以支撑所述固定杆并使其保持稳定。

在本发明所述的锚头位移测量装置中，所述绳本体为采用钢绞线制成的柔性、带刻度标记的测绳。

第二方面，提供一种锚头位移测量系统，包括如上所述的锚头位移测量装置、锚杆、锚具、千斤顶及承压板；所述锚杆的另一端插入预设的锚固土体处，所述锚具及所述千斤顶分别套设于所述锚杆，所述承压板设置于所述千斤顶及所述锚固土体所提供的支撑面之间。

湖南理工学院南湖学院位移检测装置设计实验指导老师：李锶姓名：卢杰系别：机械电子工程系班级：机械电子工程班学号： 241135002352021 年6 月4 日目录目录 (2)第一章总体方案设计 (3)1.1设计目的 (3)1.2总体方案设计 (4)第二章硬件电路设计 (5)2.1传感器的工作原理 (5)2.2 差动变压器传感器安装 (5)2.3放大电路的设计 (6)2.4采集电路的设计 (7)2.4.1数据采集系统的组成 (7)2.4.2数据采样保持器 (8)2.4.3 AD0809的工作原理与连接 (8)2.5输入通道设计 (9)2.6显示电路的设计 (9)第三章软件的设计 (10)3.1数据处理子程序的设计 (10)3.1.1系数调整 (10)3.1.2数制转换 (10)3.2数据采集子程序的设计 (11)3.3数据显示子程序的设计 (11)3.4地址空间的分配： (12)第四章设计总结 (13)参考文献 (13)随着时代科技的迅猛开展，微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。

常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代，使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化，并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统，使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。

本文设计的电子秤以单片机为主要部件，用汇编语言进行软件设计，硬件那么以差动变压器式(LVDT)位移传感器为主,测量0～10mm。

传感器输出的电量是模拟量，数值比拟小达不到A/D转换接收的电压范围。

所以送A/D转换之前要对其进行前端放大、整形滤波等处理。

然后，A/D转换的结果才能送单片机进行数据处理并显示。

第一章总体方案设计1.1设计目的差动变压器式(LVDT)位移传感器广泛应用于工业现场和测试领域，如过程检测和自动控制、形变测量等，适用于油污、光照等恶劣环境。

高压电缆本体位移监测装置技术发布时间：2022-03-24T01:32:52.724Z 来源：《当代电力文化》2021年第25期作者：姜艺楠1，姚广元1，张晨曦1[导读] 近年来，杭州城市建设发展迅速，地下空间日渐局促，管位资源极度稀缺，非开挖工艺因其具有开挖面积小、姜艺楠1，姚广元1，张晨曦11.国网浙江省电力有限公司杭州供电公司，浙江杭州，310057摘要：近年来，杭州城市建设发展迅速，地下空间日渐局促，管位资源极度稀缺，非开挖工艺因其具有开挖面积小、施工灵活等优点在地下管线敷设中被越来越广泛地采用。

为防控拖拉管沉降位移而造成高压电缆故障及外破发生，针对施工区域和重点沉降区域拖拉管开展位移监测专项保护措施，本文开展实时在线监测电缆本体位移的监测技术研究及应用。

关键词：电缆位移监测，电缆沉降，磁场监测，现场测试0 引言非开挖拖拉管又称非开挖水平定向钻铺管，指利用各种岩土钻掘设备和技术手段，安装于地表的钻孔设备以相对于地面较小的入射角钻入地层形成先导孔，然后再把先导孔径度扩大到所需要的大小来铺设管道或排线的一种技术。

电缆通过路面或河道大量采用该敷设方式。

拖拉管敷设时采用非开挖定向钻工艺施工，地下埋深和走向易受地质影响，且通道并未有钢筋混凝土进行加固保护，在有地下空洞和临近施工时极易发生位移拉伸。

电缆拖拉管增长迅速，防沉降故障的压力与日俱增。

因此，采取监测手段预控高压电缆沉降位移是十分必要的。

1 高压电缆本体位移监测装置技术高压电缆本体位移监测装置技术是磁感应位移检测原理，固定一个标定磁钢发散磁场，在磁场的不同位置，磁场强度和水平穿过传感器的磁通量不同。

将不同位置传感器检测到的磁场强度和磁力线角度与真实的距离值相对应，检测当前的强度和角度，转换成磁钢和传感器的位置。

把传感器绑定在电缆上，当检测到传感器移动时，检测的位移值等效为电缆的位移值。

1.1 装置构架设计装置主要由电源单元、磁场监测单元、标定磁钢单元、通讯单元和云端组成。