NOVOTECHNIK（NOVO）位移传感器调试与维护技术指南
NOVOTECHNIK（NOVO）位移传感器调试与维护技术指南
一、调试前准备
1.1 工具与设备
测量工具：高精度万用表（测量电压 / 电流）、示波器（检测信号稳定性）、激光测距仪 / 千分表（校准位移精度）、扭矩扳手（安装固定）
辅助设备：DC 24V 稳压电源（纹波≤50mV）、PLC/DCS 模拟量输入模块、信号发生器（可选）
耗材：屏蔽电缆（0.5-1.5mm²）、接线端子、无水乙醇（清洁）、棉签、防锈剂
1.2 前期检查
产品外观：确认传感器外壳无破损、电缆无开裂、接口无松动，防护等级标识与应用环境匹配（IP65/IP67/IP69K）
型号匹配：核对传感器测量范围、输出信号（0-10V/4-20mA/CANopen）、供电电压与设计要求一致
安装条件：检查机械安装同轴度 / 平行度（接触式≤0.5mm，非接触式≤1mm）、固定螺栓扭矩（8-10N・m）、电缆走线远离强干扰源（变频器、电机）
二、分类型调试流程
2.1 接触式位移传感器（LWH/TLH/TR 系列，电位器原理）
2.1.1 接线验证
电源接线：按端子定义连接 DC 5V/10V/24V（1 号正极、3 号负极），测量供电电压偏差≤±10%
信号接线：2 号端子接 PLC 模拟量输入通道，屏蔽层单端接地（靠近 PLC 端），电缆长度≤100m
反向输出（可选）：4 号端子为反向信号，需与主信号（2 号）分别接入差分输入模块
2.1.2 零点与满量程校准
零点校准：将传感器拉杆 / 滑块移至机械零点（初始位置），记录 PLC 显示值；若偏差超过 ±0.05% FS，通过 PLC 零点偏移参数调整至实际位移值（0mm/0°）
满量程校准：移至测量范围最大值（如 LWH-0250 为 250mm），记录 PLC 显示值；若偏差超标，调整 PLC 增益参数，确保测量值与实际位移一致
线性度验证：选取 5 个均匀测试点（0%、25%、50%、75%、100% FS），重复测量 3 次，线性，
2.1.3 动态性能测试
以实际工作速度（如 0.1-1m/s）移动被测物体，用示波器观察输出信号，无明显波动（纹波≤50mV）
连续切换零点与满量程位置 10 次，检查信号响应时间≤1ms，无滞后或跳变
2.2 磁致伸缩位移传感器（TIM/TMI 系列，非接触式）
2.2.1 接线配置
电源：V + 接 DC 24V 正极，GND 接负极，确保电源纹波≤50mV，避免与感性负载共用电源
信号输出：OUT 端子默认 4-20mA（可通过拨码开关切换为 0-10V），接入 PLC 模拟量输入模块
同步信号（可选）：CLK 端子接同步时钟输入，实现多传感器同步测量（更新率≤10kHz）
2.2.2 参数设置与校准
零点设置：将永磁环移至目标零点位置，通过传感器拨码开关或专用软件（如 Novotechnik Config Tool）锁定零点
满量程设置：移至满量程位置，输入实际位移值（如 500mm），软件自动校准增益
间隙验证：确保永磁环与波导丝间隙为 1-2mm，，否则会导致信号失真
2.2.3 功能测试
静态测试：在 5 个测试点测量，线性≤±0.04% FS，重复精度≤0.01% FS
动态测试：以 1m/s 速度移动永磁环，观察输出信号无断连，响应时间≤5ms
总线测试（CANopen 型）：通过 CANopen 工具读取传感器 ID、位移数据，确认总线通信无丢包
2.3 感应式位移传感器（TF1 系列，非接触式）
2.3.1 安装与接线调试
目标物要求：选用钢 / 不锈钢材质（厚度≥1mm），目标物尺寸≥传感器探测面的 1.5 倍
间隙调整：传感器与目标物间隙控制在 2-5mm（按型号标注），平行度≤0.1mm
信号验证：接通电源后，测量 OUT 端子输出信号，零点时为 4mA（或 0V），满量程时为 20mA（或 10V）
2.3.2 精度校准
用千分表调整目标物位移，记录传感器输出值与实际位移的偏差，通过 PLC 补偿参数修正
振动测试：在 10-55Hz（振幅 0.35mm）振动环境下，测量值波动≤±0.1% FS
三、分级维护规范
3.1 日常维护（每月）
| 维护项目 | 操作内容 | 判定标准 |
|---|---|---|
| 外观检查 | 清洁传感器外壳、电缆，检查外壳有无腐蚀、电缆有无破损 | 无明显灰尘、油污，外壳无裂纹，电缆绝缘层完好 |
| 机械连接 | 检查固定螺栓、接头有无松动，拉杆 / 滑块运动是否顺畅 | 螺栓扭矩≥8N・m，无卡滞、异响 |
| 信号监测 | 记录 PLC 显示的零点漂移量，观察信号稳定性 | 漂移量≤0.1% FS，无频繁波动 |
3.2 定期维护（每季度）
功能校准：重复调试阶段的零点、满量程及线性度测试，偏差超标时重新校准
电缆检查：测量电缆绝缘电阻（≥100MΩ），检查屏蔽层接地是否可靠
接触式传感器：用万用表测量电刷接触电阻（≤100mΩ），观察电阻体表面有无划痕
3.3 深度维护（每半年 / 每年）
3.3.1 接触式传感器（LWH/TLH/TR 系列）
电刷与电阻体检查：拆卸传感器端盖，用棉签蘸无水乙醇清洁电阻体表面，检查电刷磨损情况（磨损量≥0.1mm 时更换传感器）
轴承润滑：在转轴 / 滑块轴承处涂抹少量硅基润滑脂（避免使用机油），确保运动顺畅
密封检查：检查密封圈有无老化、变形，防护等级 IP67 以上型号需更换老化密封圈
3.3.2 非接触式传感器（TIM/TF1 系列）
磁致伸缩传感器：检查永磁环磁性（用高斯计测量，剩余磁性≥80% 初始值），波导丝有无弯曲、断裂（断裂需更换传感器）
感应式传感器：清洁传感器探测面，检查线圈绝缘电阻（≥100MΩ），目标物表面有无锈蚀（锈蚀需打磨或更换）
电子头检查：测量电源电流（正常范围 50-200mA），过热时检查散热情况或内部电路
3.4 长期维护（每年）
固件更新：通过专用软件检查传感器固件版本，按制造商要求更新
环境适应性检查：在温度（-40°C/+125°C）、湿度（≤95% 无冷凝）环境下测试传感器稳定性
维护记录：建立设备档案，记录安装日期、校准数据、故障处理情况，预测维护周期
四、常见故障排除
| 故障现象 | 可能原因 | 排查步骤 | 解决方法 |
|---|---|---|---|
| 无信号输出 | 1. 电源未接通 / 电压异常；2. 接线错误；3. 内部电路损坏；4. 永磁环脱落（磁致伸缩型） | 1. 测量电源电压（DC 24V±10%）；2. 对照端子定义重新接线；3. 测量传感器电源电流（无电流则内部损坏）；4. 检查永磁环安装状态 | 1. 修复电源回路；2. 纠正接线；3. 更换传感器；4. 重新固定永磁环 |
| 信号波动大 | 1. 电缆屏蔽不良；2. 电源纹波过大；3. 机械振动导致接触不良；4. 目标物间隙不稳定（感应式） | 1. 检查屏蔽层接地，用示波器观察信号干扰；2. 测量电源纹波（≤50mV）；3. 检查机械连接是否松动；4. 测量传感器与目标物间隙 | 1. 更换屏蔽电缆，增加接地；2. 加装电源滤波器；3. 紧固螺栓，增加减振装置；4. 调整间隙至标准范围 |
| 零点漂移超标 | 1. 温度变化导致电阻体膨胀；2. 电刷磨损；3. 安装位置偏移；4. 永磁环磁性减弱（磁致伸缩型） | 1. 记录环境温度，测试温度补偿功能；2. 检查电刷接触电阻；3. 测量安装同轴度 / 平行度；4. 检测永磁环磁性 | 1. 启用 PLC 温度补偿，选用宽温型传感器；2. 更换电刷或传感器；3. 重新调整安装位置；4. 更换永磁环 |
| 线性过大 | 1. 安装精度不够；2. 电阻体 / 波导丝损坏；3. 校准参数错误；4. 目标物材质不符（感应式） | 1. 测量同轴度 / 平行度；2. 检查电阻体表面或波导丝状态；3. 重新校准零点与满量程；4. 确认目标物材质（钢 / 不锈钢） | 1. 提高安装精度（≤0.5mm）；2. 更换传感器；3. 重置校准参数；4. 更换符合要求的目标物 |
| 接触式传感器信号跳变 | 1. 电刷接触不良；2. 电阻体划痕；3. 拉杆 / 滑块卡滞 | 1. 测量接触电阻（波动≤50mΩ）；2. 观察电阻体表面；3. 手动操作运动机构 | 1. 清洁电阻体或更换电刷；2. 更换传感器；3. 润滑或修复运动机构 |
| 磁致伸缩传感器无响应 | 1. 波导丝断裂；2. 电子头故障；3. 同步信号干扰 | 1. 检查波导丝外观；2. 测量电源电流（无电流则电子头损坏）；3. 断开同步信号测试 | 1. 更换传感器；2. 更换电子头模块；3. 屏蔽同步信号线或调整布线 |
五、安全注意事项
安装与调试安全：
必须切断电源后接线，避免触电；接触式传感器调试时禁止用力拉扯拉杆 / 电缆
防爆型传感器（如 Ex d IIB T4）需在防爆区域外接线，确保密封良好，避免火花泄漏
维护安全：
拆卸传感器前需释放被测设备压力（如液压油缸），防止机械部件意外运动
清洁传感器时禁用有机溶剂（如丙酮），避免腐蚀外壳或内部元件
环境安全：
高温环境（≥85°C）下维护需佩戴隔热手套，避免烫伤；低温环境需注意防冻，防止电缆脆裂
潮湿 / 腐蚀性环境维护后，需及时擦干传感器表面，涂抹防锈剂保护金属部件
