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常见传感器分类和工作原理

发布时间:2019-06-07 21:58

  在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。因此可以说,没有众多的优良的,现代化生产也就失去了基础。许多基础科学研究的障碍,首先就在于对象信息的获取存在困难,而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现,往往会导致该领域内的突破。

  传感器的分类是可以通过转换原理、用途、输出信号以及制作材料和工艺分。根据可以分为两大类,分别是物理传感器和化学传感器。目前最常用的传感器之一是位移传感器。

  位移传感器它分为电感式位移传感器,电容式位移传感器,光电式位移传感器,位移传感器超声波式位移传感器,霍尔式位移传感器。电感式位移传感器是一种属于金属感应的线性器件,接通电源后,在开关的感应面将产生一个交变磁场,当金属物体接近此感应面时,金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量,使振荡器输出幅度线性衰减,然后根据衰减量的变化来完成无接触检测物体的目的。

  电感式位移传感器具有无滑动触点,工作时不受灰尘等非金属因素的影响,并且低功耗,长寿命,可使用在各种恶劣条件下。位移传感器主要应用在自动化装备生产线对模拟量的智能控制。位移是和物体的位置在运动过程中的移动有关的量,位移的测量方式所涉及的范围是相当广泛的。小位移通常用应变式、电感式、差动变压式、涡流式、霍尔传感器来检测,大的位移常用感应同步器、光栅、容栅、磁栅等传感技术来测量。其中光栅传感器因具有易实现数字化、精度高(目前分辨率最高的可达到纳米级)、抗干扰能力强、没有人为读数误差、安装方便、使用可靠等优点,在机床加工、检测仪表等行业中得到日益广泛的应用。

  计量光栅通常用于数字检测系统,用来检测高精度直线位移和角位移,是数控机床上应用较多的一种检测装置。光栅传感器的空间分辨率一般可达1m左右,单根光栅的长度可达600mm以上,主光栅能够进行拼接,测量范围可达几米以上。如图所示光栅由4光源,透镜,2指示光栅,3光电元件,驱动电路和1标尺光栅组成。

  当两光栅面相对叠合,中间留有很小的间隙,并使两者栅线之间保持很小夹角,透射光就会形成明暗相间的莫尔条纹。光栅主要是利用莫尔条纹实现测量的。莫尔条纹具有以下特点:

  莫尔条纹是由光栅的大量刻线共同形成,对光栅的刻划误差有平均作用,从而能在很大程度上消除短周期误差的影响。光栅的工作长度越大,参加工作的刻线越多,这一作用就越显着。

  两光栅沿与栅线垂直的方向相对移动时,莫尔条纹沿栅线方向移动。两光栅相对移动一个栅距P,莫尔条纹移动一个条纹间距W。光栅反向移动时,莫尔条纹亦反向移动。利用这种严格的一一对应关系,根据光电元件接收到的条纹数目,就可以知道主光栅所移过的位移值。



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