数字式传感器2ppt培训课件

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1、输出信号的分类模拟信号：被测参量电气模拟量的输出属于小量程传感器，这类传感器需要标定，且测量精度和分辨率受到一定限制。数字信号：被测参量数字信号的输出测大量程传感器。第9章数字式传感器数字式传感器的优点有高的精度和分辨率有高的抗干扰性能和稳定性便于信号处理和存储易于实现多路检测可以减小读数误差§9-1光栅传感器光栅传感器是利用两块光栅迭合时所形成的莫尔条纹来进行检测或定位的一种脉冲输出数字式传感器。光栅式传感器的优点精度高；大量程测量兼有高分辨力；可实现动态测量，易于实现测量及数据处理的自动化；具有较强的抗干扰

2、能力。光栅种类物理光栅：利用光的衍射现象常用于光谱分析和光波长的测定计量光栅：利用光栅的莫尔条纹现象广泛用于位移的精密测量本书介绍计量光栅一、计量光栅计量光栅结构a刻线宽度b缝隙宽度W=a+b光栅节距或栅距（或光栅常数）国内常用规格（长光栅）长光栅：一般a=b=(1/2)W，通常国内有这样一些规格：10条/mm(W=0.1mm)25条/mm(W=0.04mm)50条/mm(W=0.02mm)100条/mm(W=0.01mm)125条/mm(W=0.008mm)国内常用规格（圆光栅）圆光栅：又称辐射光栅，W

3、两相邻刻线间的夹角，称为角节距，通常规格有：2700条/周（W=8）5400条/周（W=4）10800条/周（W=2）21600条/周（W=1）计量光栅的分类长光栅测长度圆光栅测角度径向光栅栅线延长线全部通过圆心切向光栅栅线与一同心小圆相切按工作原理：透射光栅透明材料（光学玻璃、白玻璃）反射光栅强反射力的金属，如不锈钢；玻璃镀金属膜，如铝膜按形状和用途：二、莫尔条纹特性运动对应关系（P148.图7-36）位移的放大作用条纹宽度：放大倍数：误差平均效应栅距、瑕疵三、光栅传感器结构照明部分+光栅副+

4、光电元件标尺光栅（主光栅）指示光栅一般除去标尺光栅之外，由其它几个组件组合在一起的机械光学部件称为光栅读数头。四、莫尔条纹的形成以特例光闸莫尔条纹介绍莫尔条纹形成原理光栅测量方程式：N——莫尔条纹移过的数目五、转换电路辨向与细分细分在莫尔条纹信号变化一周内，给出若干个计数脉冲，减小脉冲当量。四倍频直接细分（位置细分）矢量运算细分法移向电阻链细分鉴相法细分机械细分细分倍数大，但测量较麻烦，需手动对零，故不能作连续动态测量。细分电子细分应用特点线位移、角位移的动、静态测量精度高、分辨率高抗干扰性成本概述感应同步器

5、是应用电磁感应原理进行精密测量的一把电尺，它能把线位移或角位移信号变成电信号。优点：对环境温度、湿度变化要求低；测量精度高；抗干扰能力强；使用寿命长、便于成批生产。按测量信号分类长（直线式）感应同步器—测量线位移圆（旋转式）感应同步器—测量角位移§9-2感应同步器优点：测量精度高；长感应同步器的精度：1.5m/250mm，分辨力：0.05m，重复性：0.2m；圆感应同步器（直径300mm）的精度：1，分辨力：0.05，重复性：0.1；对环境温度、湿度变化要求低；抗干扰能力强；使用寿命长，维护简

6、单；可以作长距离位移测量；工艺性好，成本较低，便于复制和成批生产。一、感应同步器的结构感应同步器的截面结构2.标准型直线式感应同步器的定滑尺结构使用时定、滑尺面对面安装，定尺安装在固定不动的部件上，滑尺安装在移动部件上，两者保持一定间隙（大约0.25mm）平行移动。旋转式感应同步器的定子、转子结构4.感应同步器的形式标准型：150mm以上需要接长窄型带型：定尺最长可达3m以上二重型三重型接长二、感应同步器的原理原理单根导线置于磁场中E——感应电势U——激励电压通电导线激励导线产生感应电势的导线感应导线电磁耦

7、合度平面绕组的激磁导线感应绕组也是平面绕组，当相同节距的感应绕组和激磁绕组以很小间隙(0.25mm)面对面安装在一起，当绕组位置重合时，感应绕组单元内感应出一定的感应电势，平面感应绕组两端点总的感应电势为个单元感应导线感应电势之和。感应电势与位移关系当绕组位置重合时，感应电势最大E=Emax当滑尺移过1/4W时，相邻感应单元导线的空间磁通全部抵消，故E=0当滑尺移过1/2W时，E=-Emax当滑尺移过3/4W时，E=0感应电势当激磁电压为则感应电势为（以(a)为起始位置）（以(d)为起始位置）Kv=k电磁耦合

8、系数Um激磁电压幅值x相对位移量W节距或感应同步器周期激磁电压频率感应电势幅值随着位移x而变化，当x变化一个节距，幅值变化一周。三、转换电路以滑尺（或定子）激励，由定尺（或转子）取出感应电势信号。根据不同的激励，对感应电势处理方式也不同，可以有两种情况：鉴相法—相位工作状态，用输出的相位鉴别位移量鉴幅法—幅值工作状态，用输出的幅值鉴别位移量