(机电一体化技术知识课件)第四章传感器及自动检测.ppt

机电一体化控制系统;光电实验系统;无极臂;物流自动化教学系统;4．1 概 述 4．2 位置传感器及位置检测 4. 3 位移传感器及位移检测 4．4 压力传感器及压力检测 4．5 温度传感器及温度检测 4. 6 测量机 ; 概 述;传感器的分类;传感器的分类;传感器的分类;传感器的分类;;传感器的分类;传感器的分类;传感器的分类;4.2 位置传感器及位置检测;4.2 位置传感器及位置检测;4.2 位置传感器及位置检测;位置传感器及位置检测;位置传感器及位置检测;2、电容式接近开关;2、电容式接近开关;3、红外线光电开关;3、红外线光电开关;3、红外线光电开关;红外线光电开关;位置传感器及位置检测;位置传感器及位置检测;位置传感器及位置检测;位置传感器及位置检测;4、霍尔开关;霍尔开关;5、磁性开关;接触式位置传感器 行程开关和微动开关;位置传感器及位置检测;位置传感器及位置检测;位置传感器及位置检测;位置传感器及位置检测;位置传感器及位置检测;位置传感器及位置检测;4.3位移传感器及位移检测;位移传感器及位移检测;直线 位移传感器及位移检测;线圈电感的改变可用下面方法获得;直线 位移传感器及位移检测;直线 位移传感器及位移检测;直线 位移传感器及位移检测;直线 位移传感器及位移检测;直线 位移传感器及位移检测;直线 位移传感器及位移检测;直线 位移传感器及位移检测;直线 位移传感器及位移检测;直线 位移传感器及位移检测;直线 位移传感器及位移检测;直线 位移传感器及位移检测;直线 位移传感器及位移检测;直线 位移传感器及位移检测;直线 位移传感器及位移检测;直线 位移传感器及位移检测; １）．光栅传感器工作原理：一种基体材料上刻制有等间条纹的光学元件。 ;直线 位移传感器及位移检测;直线 位移传感器及位移检测;直线 位移传感器及位移检测;3、应用;3、应用 目前在精密机加工和数控机床中采用的精密位移数控系统框图如图1所示。 ; 随着电子技术和单片机技术的发展，光栅传感器在位移测量系统得到广泛应用，并逐步向智能化方向转化。 图2是利用光栅传感器构成的位移量自动测量系统原理示意图。; 该系统采用光栅移动产生的莫尔条纹与电子电??以及单片机相结合来完成对位移量的自动测量，它具有判别光栅移动方向、预置初值、实现自动定位控制及过限报警、自检和掉电保护以及温度误差修正等功能。 下面对该系统的工作原理及设计思想作以介绍。;2 电子细分与判向电路 　　光栅测量位移的实质是以光栅栅距为一把标准尺子对位移量进行测量。 目前高分辩率的光栅尺一般造价较贵，且制造困难。 为了提高系统分辩率，需要对莫尔条纹进行细分，本系统采用了电子细分方法。 当两块光栅以微小倾角重叠时， 在与光栅刻线大致垂直的方向上就会产生莫尔条纹，随着光栅的移动，莫尔条纹也随上下移动。 这样就把对光栅栅距的测量转换为对莫尔条纹个数的测量，同量莫尔条纹又具有光学放大作用，其放大倍数为; 　　在一个莫尔条纹宽度内，按照一定间隔放置4个光电器件就能实现电子细分与判向功能。 本系统采用的光栅尺栅线为50线对/mm，其光栅栅距为0.02mm， 若采用四细分后便可得到分辩率为5μm的计数脉冲，这在一般工业测控中已达到了很高精度。 由于位移是一个矢量，即要检测其大小，又要检测其方向，因此至少需要两路相位不同的光电信号。;　为了消除共模干扰、直流分量和偶次谐波，采用了由低漂移运放构成的差分放大器。 由4个继电器件获得的4路光电信号分别送到2只差分放大器输入端， 从差分放大器输出的两路信号其相位差为π/2，为得到判向和计数脉冲，需对这两路信号进行整形， 首先把它们整形为占空比为1：1的方波，经由两个与或非门74LS54芯片组成的四细分判向电路输入可逆计数器， 最后送入由8031组成的单片机系统中进行处理。;直线 位移传感器及位移检测;直线 位移传感器及位移检测;直线 位移传感器及位移检测;2、角 位移传感器及位移检测;2、角 位移传感器及位移检测;（1）旋转变压器;（1）旋转变压器;角 位移传感器及位移检测;角 位移传感器及位移检测;角 位移传感器及位移检测;角 位移传感器及位移检测;角 位移传感器及位移检测;角 位移传感器及位移检测;角 位移传感器及位移检测;角 位移传感器及位移检测;角 位移传感器及位移检测;角 位移传感器及位移检测;4.4 压力传感器及压力检测;4.4 压力传感器及压力检测; 电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。 它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。 电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和