[工学]第6章 位移传感器.ppt

第6章 位移传感器 6.1.1 电位器式位移传感器 6.1.1 电位器式位移传感器 6.1.2 电容式位移传感器 6.1.3 电感位移传感器 6.1.3 电感位移传感器 6.1.3 电感位移传感器 6.1.4 电涡流式位移传感器 莫尔条纹光学放大作用举例 数控机床位置测量的方式 一、直接测量和间接测量 2.间接测量 传动机构 滚珠丝杠螺母副 传动分析 6.2.2 光栅位移传感器的结构及工作原理 6.2.2 光栅位移传感器的结构及工作原理 脉冲细分 光栅细分举例 为光栅设计的专用数据转接器（光栅计数卡） 光栅数显表 光栅的外形及结构 光栅的外形及结构（续） 光栅在机床上的安装位置（2个自由度） 光栅在机床上的安装位置（3个自由度） 光栅在机床上的安装位置 （3个自由度）（续） 安装有直线光栅的数控机床加工实况 信号航空插头 其他角编码器外形 其他角编码器外形（续） 其他角编码器外形 6.3.1 增量式编码器 增量式光电编码器的分辨力及分辨率 增量式光电编码器的测量精度取决于它所能分辨的最小角度，而这与码盘圆周上的狭缝条纹数n 有关，即最小能分辨的角度及分辨率为： 光电编码器的输出波形 为了判断码盘旋转的方向，在上图的光栏板上的两个狭缝距离是码盘上的两个狭缝距离的（m +1/4）倍，m 为正整数，并设置了两组光敏元件A、B，有时又称为sin、cos元件。 辨向信号和零标志 6.3.2 绝对式光电编码器 6.3.2 绝对式光电编码器 6.3.2 绝对式光电编码器 6.3.2 光电编码器的应用 6.3.2 光电编码器的应用 T法测速（适合于低转速场合） T法测速举例 编码器的安装方式 2.编码器的轴式安装 编码器在定位加工中的应用 数控加工中心 编码器在数控加工中心的刀库选刀控制中的应用 用不同的刀具加工复杂的工件 编码器在伺服电机中的应用 6.4.1 磁栅传感器的组成及类型 磁栅的外形及结构 6.4.2 磁栅传感器的工作原理 磁头与磁尺相对运动时的输出波形演示 6.4.2 磁栅传感器的工作原理 6.4.2 磁栅传感器的工作原理 6.4.2 磁栅传感器的工作原理 6.4.3 磁栅传感器的应用 磁栅在磨床测长系统中的应用 6.5.2 感应同步器的工作原理 6.5.2 感应同步器的工作原理 6.5.2 感应同步器的工作原理 6.5.2 感应同步器的工作原理 6.5.3 感应同步器在数控机床闭环系统中的应用 接近开关外形 接近开关外形 接近开关外形（续） 6.6.1 电容式接近传感器 6.6.2 电感式接近传感器 6.6.3 超声波式接近传感器 6.6.4 热释电式接近传感器 6.7.2 光电式转速传感器 6.7.2 光电式转速传感器 雷达测速 车载电子警察 6.9.1 压差式液位传感器 6.9.1 压差式液位传感器 电容式差压变送器 各种电容式差压变送器外形 各种电容式压力变送器外形（续） 各种电容式压力变送器外形（续） 电容差压变送器用于测量液体的液位 6.9.2 超声物位传感器 在液罐上方安装空气传导型超声发射器和接收器 超声波测量液位和物位 喇叭形超声发生器 6.10.1 电磁式流量及流速传感器 6.10.1 电磁式流量及流速传感器 6.10.2 涡轮式流速传感器 超声物位传感器是利用超声波在两种物质的分界面上的反射特性而制成的。 单换能器 双换能器 2.信号处理方式 1）鉴相处理方式 就是利用输出信号的相位大小来反映磁头的位移量或磁尺的相对位置的信号处理方式。 感应电动势E的幅值恒定，其相位变化正比于位移量x。 2.信号处理方式 2）鉴幅处理方式 就是利用输出信号的幅值大小来反映磁头的位移量或磁尺的相对位置的信号处理方式。 两个方面的应用： （1）可以作为高精度测量长度和角度的测量仪器用。 （2）可以用于自动化控制系统中的检测元件(线位移)。 磁栅测量系统 压板 磁头 磁尺 磁尺 磁头安装在何处？ 6.5 感应同步器 6.5.1 感应同步器的结构和类型 相距（m+1/4W）的距离，相位差90o 式中的K是定尺绕组与滑尺绕间的耦合系数，它与许多因素有关，这里值得指出的是它还与两绕组的相对位置有关。 式中 利用专门设计的电路，对感应电势进行适当处理，就可以把位移量x检测出来。 1.鉴相处理方式 正、余弦滑尺分别输入： 输出： 2.鉴幅处理方式 正、余弦滑尺分别输入： 输出： 式中 6.6 接近传感器