传感器测量系统由传感器（油缸位置传感器、锚具状态传感器、油压传感器、高差传感器）和相应的测量放大电路组成，用来测量提升油缸位置、锚具松紧状态、提升主系统油压和各吊点之间同步高差等信号。
1）选用原则 液压同步提升系统是一个闭环控制系统，传感器测量结果是计算机控制的原始依据，因此传感器测量的正确性至关重要。系统控制的精度、响应速度和可靠性在很大程度上取决于传感器。在选用和设计传感器时，应注意以下几个方面：
（1）选择合适的传感器参数。设最大的控制误差为δ，传感器的量程应为2δ～2.5δ，分辨率应为2%δ～5%δ，测量误差应小于10%δ～20%δ。如果在最大量程下，传感器的输出为直流5 V，那么误差为δ时，传感器输出可达2～2.5 V。若采用10位模数转换器，那么在2%δ～3%δ误差时，计算机就可以产生正确的、明显的调节作用，同时也留有误差超差的余地。如果配用的控制算法合理，可以将实际误差控制在20%δ～30%δ。
（2）优先采用二次仪表与传感器集成或不需要二次仪表的传感器。计算机模拟量输入电压为0～5 V，传感器的输出一般都要经过二次仪表放大才能送给计算机。如果将二次电路和传感器集成在一起，传感器的输出直接可以送给控制计算机，避免在复杂、纷乱的施工现场安装过多的二次仪表，也有利于提高信号传输的信噪比。提升系统的温度、压力、偏斜、高差、位置等传感器都属此类，给现场使用带来了很大的方便。
（3）传感器信号采用大幅值、低阻抗传输。由于控制系统范围很大，传感器输出信号传送距离一般在几十米，甚至上百米。施工现场有大量电焊机、对讲机、施工机械，电磁干扰对传感器信号的影响不容忽视。由于干扰源内阻较高，降低传感器输出阻抗就能削弱电磁干扰影响，如果传感器输出在0～5 V的量级上，就能保证有较大的信噪比。对于自整角机等大输出传感器，其最大输出电压在几十伏量级上，输出阻抗仅几十欧姆，可以直接传送。对于小信号输出传感器，可以将二次仪表集成在传感器中，放大后经运算放大器缓冲输出，以保证大幅值、低阻抗传送。对于一些由限位开关组成的位置传感器，应采用大于24 V的直流电压供电，较高的电压有利于击穿由尘埃和油雾在开关触点上形成的绝缘膜，提高动作可靠性。
（4）提高传感器测量的可靠性。提升系统的传感器大部分都在施工现场露天安装，运行条件较差，和一般检测传感器相比，需要有更高的可靠性。在提升系统中使用的传感器大部分都是无触点的低漂移传感器。例如，垂直偏差传感器是非接触式磁敏传感器，高差传感器是激光测距仪，压力传感器是差动变压器式的电磁传感器，温度传感器是半导体集成传感器。只要稍加防护，这些传感器可以承受短期的日晒雨淋，保持测量精度和稳定性。此外，为预防传感器失灵酿成大祸，采用了冗余测量技术。即在系统中安装一套与控制传感器完全一样的监测传感器，安装位置和安装方法也完全一致，但在硬件上完全独立，包括供电电源。监测传感器的测量结果不参与控制，只用于显示。当控制传感器和监测传感器的测量结果的差值超过规定值时，就认为传感器系统出现故障，立即自动或人工停机检查。在重大工程施工时，这样的冗余测量是必要的。
2）测量信号
（1）油缸位置和锚具状态测量。在上、下锚具的锚片板上方分别安装一个检测锚片板位移的位置开关。当锚片板移动一定距离时，锚片从锚孔中拔出，锚片、锚孔和钢绞线三者脱开，钢绞线在锚孔中处于自由状态时，调整锚具开关的安装位置，使锚具信号出现时，相应锚具已处于松状态，即锚具拔锚到位。锚具信号消失，说明处于紧锚或拔锚未到位状态。
在主油缸外侧的四个特定位置分别安装四个限位开关，开关闭合时，输出低电平，表明油缸活塞杆当前所处的位置。四个油缸位置信号和上、下锚具信号直接接入计算机控制系统和操作显示面板，供计算机逻辑判断和操作人员随时监视。
（2）高差信号测量。在液压同步提升体系中，设定某点为主令提升吊点，其他吊点均为跟随提升吊点，这些提升吊点以主令提升吊点的位置为参考来进行调节。操作人员可以根据泵站的流量分配和其他因素来设定主令提升吊点的提升速度，主令提升吊点的提升速度决定整个提升系统的提升速度。主令提升吊点速度的设定是通过调节液压系统中比例阀的开度来实现的。
由位置同步控制原理可以看出，对各提升吊点位置的精确测量是实现位置同步的关键，因此高差传感器对位置同步控制成功与否有着极其重大的影响。位置同步控制精度取决于高差传感器的测量精度。目前，常使用两种传感器：自整角电机高差传感器和激光测距仪。
具体来说，竖转施工对高差传感器的具体要求如下：
①测量精度高。例如，京杭运河特大桥要求竖转施工的位置同步精度在±1.5 mm以内。
②测量可靠性要好。
③由于是露天施工，现场施工环境比较恶劣，这要求高差传感器的测量结果由于环境因素的影响造成的误差在允许范围以内。
④高差传感器的安装必须方便、快捷，以适应施工的需要。
国内同类型液压同步提升系统在进行大距离测量时，通常使用控制式自整角电机作为高差传感器。在液压同步提升中使用控制式自整角电机作为高差传感器有以下缺点：由于控制式自整角电机的穿孔卷尺存在意外滑移现象，造成其测量精度较低；由于控制式自整角电机的穿孔卷尺和齿轮啮合时容易发生卡死现象，其可靠性比较低；控制室自整角电机体积比较大，安装、拆卸比较麻烦。(www.xing528.com)
因此，在本套系统中使用了激光测距仪来采集高差信号。
手持式激光测距仪是利用激光对准目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。手持式激光测距仪的主要特性如下：
①手持式激光测距仪最大测量距离可达200 m。
②在100 m测程以内的测量误差为±1.5 mm，在200 m内的测量误差为±3 mm。
③测量时间为0.5～4 s。
④激光测距仪带RS-232接口，可以直接和计算机相连。
⑤激光测距仪测量可靠性高，稳定性好。
⑥激光测距仪体积小，重量轻，如Leica公司经典型Classic5系列的外形尺寸为172 mm×73 mm×45 mm，重量为335 g，安装、拆卸非常方便。
激光测距仪通过一个RS-232接口和一个测量模块IU可以很方便地和现场控制网络相连，连接示意图如图2-7所示。
图2-7 激光测距仪和CAN现场控制网络连接示意图
其中，测量模块负责把激光测距仪得到的数据按照测量要求送到CAN现场总线上去。测量模块主要由以下三部分组成：与CAN的接口部分，MPU（单片机系统）部分，以及RS-232电平转换部分。测量模块功能图如2-8所示。
图2-8 测量模块功能图
（3）油压信号测量。在提升主系统的电液比例调速阀出口和主油缸大腔相连的进油路上安装一个油压传感器，量程为40 MPa，传感放大电路集成在传感器内。在油压为40 MPa时，传感器输出为5 V。上升油缸时，油压值反映了油缸负载；下降缩缸时，油压值为大腔回油压力，是小腔油压和负载共同作用的结果。传感器输出信号直接接入计算机控制系统和操作显示面板，供计算机油压超差判断和操作人员随时监视。
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