感测器与致动器

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1、第一章感測器與致動器Sensors&Actuators1內容大綱緒論感測器位置感測器、溫度感測器、力量感測器、光度感測器致動器步進馬達、DC馬達、線性馬達、壓電致動器、電磁閥2緒論感測器(sensors)乃是泛指能將物理量轉換成電子訊號之電子式能量轉換器(transducer)，而能量轉換器則是指能進行能量轉換之元件。致動器(actuator)亦屬於電子式能量轉換器之一，其功能乃是將電能轉換成物理量。3緒論(續)物理量感測器致動器運動數位編碼器馬達溫度熱電藕電阻應變應變規壓電致動器力量負荷囊馬達光光電晶體燈泡影像CCD照相機雷射印表機壓力壓力計幫浦射線Geiger計數器同步加速器電波電波

2、接收器電波發射器常用感測器與致動器之對照表4內容大綱(我們在哪裡?)緒論感測器位置感測器、溫度感測器、力量感測器、光度感測器致動器步進馬達、DC馬達、線性馬達、壓電致動器、電磁閥5感測器位置感測器◇電位計直線式電位計6感測器(續)位置感測器◇電位計轉動式電位計7感測器(續)位置感測器◇編碼器直線式編碼器8位置感測器◇編碼器轉動式編碼器感測器(續)9溫度感測器◇熱敏電阻橋式溫度感測電路感測器(續)10溫度感測器◇半導體溫度感測器電流型之積體電路溫度感測電路感測器(續)11力量感測器典型之力量量測通常以4個應變規(straingage)貼於如圖所示之待測物件上。力量感測器感測器(續)12力量

3、感測器力量感測器等效電路感測器(續)13光度感測器最常用之光度感測元件為光電晶體，輸出電流IC與入射光之能量成正比，而入射光之能量又可以LED之光電流IP來表示，量測IC即可求出光之照度。感測器(續)光電晶體等效電路14內容大綱(我們在哪裡?)緒論感測器位置感測器、溫度感測器、力量感測器、光度感測器致動器步進馬達、DC馬達、線性馬達、壓電致動器、電磁閥15步進馬達步進馬達一般用來驅動低負載物體進行微細運動，其作動原理是藉由不同定子之激能將轉子步進至特定位置。致動器16步進馬達當CC`激能時，轉子順時針轉15°，若DD`接著激能，則轉子再順時針轉15°。致動器(續)四相單極步進馬達17步進

4、馬達致動器(續)全步控制順序表(15°/步)半步控制順序表(7.5°/步)18DC馬達直流馬達之基本原理乃是當轉子之繞線通入電流時與定子之磁場產生交互作用(法拉第定律)，而使轉子轉動。定子之磁場由場電流(fieldcurrent)控制，而通過轉子之電流稱電樞電流(armaturecurrent)。致動器(續)直流馬達基本原理19DC馬達致動器(續)直流馬達電路示意圖磁場控制電樞控制20線性馬達所謂線性馬達乃是將迴轉式馬達之轉子、定子及空隙作直線的展開，將電能直接變換成直線性動能之一種裝置。致動器(續)直流馬達電路示意圖可動子速度與輸入定子電壓之關係21壓電致動器壓電材料加電壓後會產生形變

5、，而當受外力後亦會因形變而產生電壓因此可做為感測器與致動器。致動器(續)當加壓電於A元件，則A元件因伸展而頂住，若接著加電壓於B元件，則B往左伸展，同理，電壓亦會使C元件頂住，若依序將加於A、B元件電壓解除，則A將往作移動。22電磁閥電磁閥之原理乃是藉線圈通電時產生之磁場來驅動plunger運動，當電源停止時，彈簧之彈力將plunger拉回原點。致動器(續)23