传感器及应用第2版王煜东主编传感器第3章节

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1、传感器及应用第3章要点：1.角编码器的类型、结构、特性、应用方法及注意事项2.感应同步器的结构、类型及应用方法3.光栅传感器的原理及安装与调整4.磁栅传感器的类型、原理及组装5.光栅传感器的细分与辨向6.接近传感器的类型、选择与应用尚辅网http://shangfuwang.com/第3章位移传感器在制造业中的应用精密的位移传感器又常称为位置传感器。数字式位置传感器广泛地用来改造旧机床、装备新机床。普通机床配装数显装置后，可以满足绝大多数零件的加工精度要求；并且特别适于加工复杂形状零件、腔体类异形零件、大型零件和有分度要求的零件等。3.1角编码器及应用3.2感应同步器及应

2、用3.3光栅传感器及应用3.4磁栅传感器3.5容栅传感器3.6球同步器3.7数显表与数显量具3.8接近传感器及应用3.9传感器在MPS系统中的应用3.10无损探伤主要内容尚辅网http://shangfuwang.com/主要内容1.角编码器的类型、原理、结构、应用2.感应同步器的类型、原理、结构、应用●3.1角编码器及应用●3.2感应同步器及应用3.1角编码器及应用数字式编码器包括码尺和码盘。码尺用于测量直线位移。码盘即角编码器，它不仅可直接测量角位移，而且可间接测量直线位移，因此应用广泛。按照编码器的输出形式，可分为绝对码编码器和增量码编码器。尚辅网http://sh

3、angfuwang.com/式中n为码道数。3.1.1角编码器的原理与结构1.绝对式角编码器绝对式编码器将被测点的绝对位置转换为二进制（或BCD码、格雷码）的数字编码输出。其结构和原理可分为接触式、光电式和电磁式几种。光电式绝对角编码器原理示意图如图3-1所示。其角分辨力为尚辅网http://shangfuwang.com/2.增量式角编码器如图3-2所示，增量式光电码盘是在玻璃、金属或塑料圆盘的整周刻上放射状的透光栅线，并按一定模式刻上确定零位标志的光栅线或制成绝对位置定位码。它是以脉冲数字形式输出当前状态与前一状态的差值，即增量值，然后用计数器计取脉冲数。因此它需要规

4、定一个脉冲当量，即一个脉冲所代表的被测物理量的值。尚辅网http://shangfuwang.com/例如，用增量式光电编码器或光栅测量直线位移，若当量值为0.01mm，计数值为200，则位移为2.00mm，分辨力为0.01mm。若码盘每周的刻线数为n，则增量式角编码器的角分辨力仍可以表示为：被测量就等于当量值乘以自零位标志开始的计数值，其分辨力即为脉冲当量值。尚辅网http://shangfuwang.com/3.角编码器的结构如图3-3所示为USR型增量式光电角编码器的结构示意图。其外径为160mm，包括输入轴的总长度为85mm。图3-3光电式角编码器结构示意图1-刻

5、度盘2-光源部分3-输入轴4-轴底部5-支柱6-脉冲圆盘7-前置放大器8-引线9-光敏元件尚辅网http://shangfuwang.com/3.2.2角编码器的应用与注意事项1.用光电旋转编码器控制机床的纵向进给速度如图3-4所示，将光电旋转编码器安装在机床的主轴上来控制机床的纵向进给速度。图3-4机床纵向进给速度控制原理图1—光电旋转编码器2—纵向进给丝杆3—丝杆进给电动机尚辅网http://shangfuwang.com/2.角编码器的使用注意事项旋转编码器由精密器件构成，当受到较大的冲击时，可能会被损坏，使用时应充分注意。（1）安装安装时不要给轴施加直接的冲击，编

6、码器轴与机器的连接，应使用柔性连接器。在轴上装连接器时，不要硬压入。轴承寿命与使用条件有关，受轴承荷重的影响特别大。如轴承负荷比规定荷重小，可大大延长轴承寿命。不要将旋转编码器进行拆解，这样做将有损防油和防滴性能。另外，防滴型产品不适宜长期浸在水、油中，表面有水、油时应擦拭干净。尚辅网http://shangfuwang.com/（2）避免振动加在旋转编码器上的振动，往往会成为脉冲误发生的原因。分辨力越高的旋转编码器，越易受到振动的影响。在低速旋转或停止时，因振动可能会发生误脉冲。使用单型时，若在信号的上升、下降附近静止，则会因振动产生错误脉冲，造成错误计数。此时，若组合

7、可逆型和加减法计数器使用，可防止累积错误脉冲计数。（3）正确配线和连接误配线可能会损坏内部回路。①配线应在电源OFF状态下进行。②配线时应充分注意电源的极性等。③和高压线、动力线分开另行配线。④延长电线时，应在10m以下。延长电线应用电阻小、线间电容低的电线(双绞钱、屏蔽线)。⑤要尽量用最短距离配线以避免感应噪声等。尚辅网http://shangfuwang.com/（4）忌用兆欧表测试。（5）噪声抑制电缆配线不要与动力线平行及同在一个管道内配线。控制盘内的继电器、开关等发生的火花，应尽量用电容及浪涌吸收器件将其除去。应避免放