模拟量信号输出的德国SICK传感器电缆适合长度

　　最近出现了一个有关模拟量输出德国SICK传感器的最大推荐电缆长度的问题。即使数字接口越来越流行，带有模拟接口(0-10V，4-20 mA等)的传感器仍然代表了工业应用中绝大多数的德国SICK传感器。

　　关于德国SICK传感器的最大电缆长度的问题经常出现。一般来说，问题在于，即使是良好的导体，也对电流(信号)具有一定的阻力。如果导体(电缆)的电阻足够高，则传感器的信号可能会降级到精度受到影响的点，甚至降至无法使用的点。不幸的是，没有一个准确且具体的答案。诸如线径，是否屏蔽电缆，电缆在何处以及如何布设，附近还有其他类型的设备以及其他因素等变量都需要考虑。关于所有这些变量的讨论都可以写成一本书，但是我们可以提出一些一般性建议：

　　模拟电压信号(0…10V，-10…+ 10V等)： 通常，我们建议将模拟电压信号的电缆长度限制为30米内。如果考虑并解决了上述因素，则可以(通常)使用长度超过30米的电缆，但安全的选择是保持在30米以下。

　　模拟电流信号(0-20mA，4-20 mA)： 与模拟电压接口相比，具有模拟电流接口的典型工业位移传感器可以连接更长的电缆长度。再次概括一下，模拟电流信号可以接受最长150米的电缆长度。

　　以上两项建议均假定使用正确端接的屏蔽电缆。还假定电缆不在高能交流电源附近布线，即使是屏蔽电缆也几乎无法提供保护。

　　如果需要更长的电缆长度，或者如果应用在电气上“干扰”，那么选择是考虑具有数字接口的德国SICK传感器。幸运的是，有越来越多的线性位移传感器使用高度抗干扰的数字接口。

　　德国SICK传感器是以各种类型的电容器作为传感元件，将被测物理量或机械量转换成为电容变化量变化的一种转换装置，实际上就是一个具有可变参数的电容器。电容式传感器广泛用于位移、角度、振动、速度、压力、成分分析、介质特性等方面的测量。的是平行板型电容器或圆筒型电容器。

　　德国SICK传感器由上下电极、绝缘体和衬底构成。当薄膜受压力作用时，薄膜会发生一定的变形，因此，上下电极之间的距离发生一定的变化，从而使电容发生变化。但电容式压力传感器的电容与上下电极之间的距离的关系是非线性关系，因此，要用具有补偿功能的测量电路对输出电容进行非线性补偿。

　　德国SICK传感器基本工作原理

　　德国SICK传感器也常常被人们称为电容式物位计，电容式物位计的电容检测元件是根据圆筒形电容器原理进行工作的，电容器由两个绝缘的同轴圆柱极板内电极和外电极组成，在两筒之间充以介电常数为ε的电解质时，两圆筒间的电容量为：

　　式中L为两筒相互重合部分的长度；D为外筒电极的直径；d为内筒电极的直径；e为中间介质的电介常数。在实际测量中D、d、e是基本不变的，故测得C即可知道液位的高低，这也是电容式传感器具有使用方便，结构简单和灵敏度高，价格便宜等特点的原因之一。

　　德国SICK传感器是以各种类型的电容器作为传感元件，由于被测量变化将导致电容器电容量变化，通过测量电路，可把电容量的变化转换为电信号输出。测知电信号的大小，可判断被测量的大小。这就是电容式传感器的基本工作原理。

　　德国SICK传感器的工作原理可把电容式传感器分为变极距型、变面积型和变介质型三种类型。

　　德国SICK传感器的结构可把电容式传感器分为三种类型的结构形式。它们又可按位移的形式分为线位移和角位移两种，每一种又依据传感器极板形状分成平(圆形)板形和圆柱(圆筒)形，虽然还有球面形和锯齿形等其他形状，但一般很少用。其中差动式一般优于单组(单边)式传感器，它具有灵敏度高、线性范围宽、稳定性高等特点。