檢測(cè)與傳感器

1、 l 概概 述述l 線位移傳感器線位移傳感器l 角位移傳感器角位移傳感器l 速度傳感器速度傳感器l 加速度傳感器加速度傳感器l 測(cè)力傳感器測(cè)力傳感器l 壓力傳感器壓力傳感器l 光電傳感器光電傳感器l 光纖傳感器光纖傳感器l 磁感應(yīng)式接近開(kāi)關(guān)磁感應(yīng)式接近開(kāi)關(guān)l 溫度傳感器溫度傳感器l 傳感器的準(zhǔn)確選擇和使用傳感器的準(zhǔn)確選擇和使用l 傳感器的信號(hào)采集與處理傳感器的信號(hào)采集與處理檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 概概 述述 檢測(cè)是利用各種物理、化學(xué)效應(yīng)，選擇合適的方法與裝置，將生產(chǎn)、科研、生檢測(cè)是利用各種物理、化學(xué)效應(yīng)，選擇合適的方法與裝置，將生產(chǎn)、科研、生活等各方面的有關(guān)信息通過(guò)活等各方面的有關(guān)信息通過(guò)檢

2、查與測(cè)量檢查與測(cè)量的方法賦予的方法賦予定性與定量定性與定量結(jié)果的過(guò)程。結(jié)果的過(guò)程。 大腦大腦感覺(jué)感覺(jué)器官器官肌肉肌肉關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)視覺(jué)視覺(jué)嗅覺(jué)嗅覺(jué)聽(tīng)覺(jué)聽(tīng)覺(jué)味覺(jué)味覺(jué)觸覺(jué)觸覺(jué)神經(jīng)神經(jīng)神經(jīng)神經(jīng)四肢四肢控制器控制器驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器執(zhí)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)傳感器傳感器接口接口/ /通信通信接口接口/ /通信通信l 機(jī)電一體化與人機(jī)電一體化與人 傳感器相當(dāng)于人的感覺(jué)器官，控制器相當(dāng)于傳感器相當(dāng)于人的感覺(jué)器官，控制器相當(dāng)于人的大腦，執(zhí)行機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)器相當(dāng)于肌肉和關(guān)節(jié)，人的大腦，執(zhí)行機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)器相當(dāng)于肌肉和關(guān)節(jié)，接口及通信系統(tǒng)相當(dāng)于人的神經(jīng)系統(tǒng)。要使機(jī)電接口及通信系統(tǒng)相當(dāng)于人的神經(jīng)系統(tǒng)。要使機(jī)電一體化有效地發(fā)揮作用，必須首先借助

3、傳感器獲一體化有效地發(fā)揮作用，必須首先借助傳感器獲取外部環(huán)境和系統(tǒng)內(nèi)部各種各樣的信息。取外部環(huán)境和系統(tǒng)內(nèi)部各種各樣的信息。檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 概概 述述l 傳感器傳感器 傳感器是一種以測(cè)量為目的、以一定的精度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定傳感器是一種以測(cè)量為目的、以一定的精度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定關(guān)系的、便于處理的另一種物理量的測(cè)量器件。傳感器的輸出信號(hào)多為易處關(guān)系的、便于處理的另一種物理量的測(cè)量器件。傳感器的輸出信號(hào)多為易處理的電量，如電壓、電流、頻率等。傳感器由敏感元件、傳感元件及測(cè)量轉(zhuǎn)理的電量，如電壓、電流、頻率等。傳感器由敏感元件、傳感元件及測(cè)量轉(zhuǎn)換電路組成。換電路組成。 敏感元件敏

4、感元件 傳感元件傳感元件 測(cè)量轉(zhuǎn)換電路測(cè)量轉(zhuǎn)換電路非電量非電量非電量非電量電參量電參量電量電量（被測(cè)量）（被測(cè)量）檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 概概 述述 電 橋 放 大 顯 示彈性敏感元件電阻應(yīng)變片信號(hào)處理電路被測(cè)壓力FRU 在彈性敏感元件上粘在彈性敏感元件上粘貼有一種稱電阻應(yīng)變片的貼有一種稱電阻應(yīng)變片的傳感元件，該傳感元件能傳感元件，該傳感元件能將變形量轉(zhuǎn)換為電阻值將變形量轉(zhuǎn)換為電阻值（電參量）的變化。應(yīng)變（電參量）的變化。應(yīng)變片電阻值的變化由電橋電片電阻值的變化由電橋電路轉(zhuǎn)換成電壓輸出，電橋路轉(zhuǎn)換成電壓輸出，電橋電路即為測(cè)量轉(zhuǎn)換電路。電路即為測(cè)量轉(zhuǎn)換電路。 因?yàn)樵谵D(zhuǎn)換過(guò)程中，因?yàn)樵谵D(zhuǎn)換過(guò)程中

5、，壓力、變形量、電阻值及壓力、變形量、電阻值及電壓均成線性關(guān)系，因此，電壓均成線性關(guān)系，因此，最終壓力與電壓成線性對(duì)最終壓力與電壓成線性對(duì)應(yīng)關(guān)系。壓力轉(zhuǎn)換成電壓應(yīng)關(guān)系。壓力轉(zhuǎn)換成電壓后，經(jīng)過(guò)放大等一系列處后，經(jīng)過(guò)放大等一系列處理，由手持式顯示器顯示理，由手持式顯示器顯示出壓力變化值。出壓力變化值。l 傳感器分類傳感器分類 （1）按被測(cè)量分類按被測(cè)量分類 位移、力、力矩、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)、加速度、溫度、壓力、流量、流速等傳位移、力、力矩、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)、加速度、溫度、壓力、流量、流速等傳感器。感器。 （2）按測(cè)量原理分類按測(cè)量原理分類 電阻、電容、電感、光柵、熱電偶、超聲波、激光、紅外、光導(dǎo)纖維等電阻、電

6、容、電感、光柵、熱電偶、超聲波、激光、紅外、光導(dǎo)纖維等傳感器。傳感器。 很多情況下，傳感器的命名是將被測(cè)量和被測(cè)原理相結(jié)合的，如電容式很多情況下，傳感器的命名是將被測(cè)量和被測(cè)原理相結(jié)合的，如電容式加速度傳感器，表示該傳感器的測(cè)量對(duì)象是加速度，測(cè)量原理是電容的變化加速度傳感器，表示該傳感器的測(cè)量對(duì)象是加速度，測(cè)量原理是電容的變化值。值。檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 概概 述述檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 線位移傳感器線位移傳感器1-螺旋管式差動(dòng)線圈螺旋管式差動(dòng)線圈 2-鐵心鐵心 3-銜鐵銜鐵 4-測(cè)桿測(cè)桿 5-工件工件 測(cè)微是指測(cè)量幾個(gè)微米（測(cè)微是指測(cè)量幾個(gè)微米（ m）至幾個(gè)毫米（至幾個(gè)毫米（mm）位移

7、量的變化。）位移量的變化。 銜鐵在線圈中伸入長(zhǎng)度的變化銜鐵在線圈中伸入長(zhǎng)度的變化將引起螺旋管線圈電感量的變化。將引起螺旋管線圈電感量的變化。當(dāng)銜鐵偏離中間位置時(shí)，兩個(gè)線圈當(dāng)銜鐵偏離中間位置時(shí)，兩個(gè)線圈的電感量一個(gè)增加，一個(gè)減小，形的電感量一個(gè)增加，一個(gè)減小，形成差動(dòng)形式。成差動(dòng)形式。 對(duì)于長(zhǎng)螺旋管，銜鐵工作在螺對(duì)于長(zhǎng)螺旋管，銜鐵工作在螺旋管中部一定區(qū)域時(shí)，線圈電感量旋管中部一定區(qū)域時(shí)，線圈電感量與銜鐵移動(dòng)的微小距離成線性關(guān)系。與銜鐵移動(dòng)的微小距離成線性關(guān)系。 差動(dòng)式電感傳感器對(duì)外界影響，差動(dòng)式電感傳感器對(duì)外界影響，如溫度的變化、電源頻率的變化等如溫度的變化、電源頻率的變化等基本上可以互相抵消，

8、銜鐵承受的基本上可以互相抵消，銜鐵承受的電磁吸力也較小，從而減小了測(cè)量電磁吸力也較小，從而減小了測(cè)量誤差。誤差。1.電感式測(cè)微儀電感式測(cè)微儀電感式滾柱直徑分選裝置電感式滾柱直徑分選裝置1-1-氣缸氣缸 2-2-活塞活塞 3-3-推桿推桿 4-4-被測(cè)滾柱被測(cè)滾柱 5-5-落料管落料管 6-6-電感測(cè)微器電感測(cè)微器 7-7-鎢鋼測(cè)頭鎢鋼測(cè)頭 8-8-限位擋板限位擋板 9-9-電磁翻板電磁翻板 10-10-容器（料斗）容器（料斗）檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 線位移傳感器線位移傳感器 線位移傳感器線位移傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 電位器式位移傳感器是基電位器式位移傳感器是基于電阻分壓比原理來(lái)進(jìn)行位

9、移于電阻分壓比原理來(lái)進(jìn)行位移測(cè)量的，用于直線位移的測(cè)量，測(cè)量的，用于直線位移的測(cè)量，最大行程可達(dá)最大行程可達(dá)500mm。 2電位器式位移傳感器電位器式位移傳感器 電位器式位移傳感器的輸出電壓電位器式位移傳感器的輸出電壓Uo與直線位移與直線位移x成正比，即成正比，即 Uo（x/L）Ui L為直線電阻長(zhǎng)度為直線電阻長(zhǎng)度。 由于滑動(dòng)觸點(diǎn)與導(dǎo)電塑料和引出軌道之間相互由于滑動(dòng)觸點(diǎn)與導(dǎo)電塑料和引出軌道之間相互接觸，易磨損，所以電位器式位移傳感器適用于位接觸，易磨損，所以電位器式位移傳感器適用于位移變化不是很頻繁的場(chǎng)合。移變化不是很頻繁的場(chǎng)合。LxVCCOUTGNDVCC（棕）（棕）OUT（黑）（黑）GND

10、（藍(lán)）（藍(lán)）檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 線位移傳感器線位移傳感器 電渦流位移傳感器是一種輸出為電渦流位移傳感器是一種輸出為模擬量的電子器件。當(dāng)金屬物體接近模擬量的電子器件。當(dāng)金屬物體接近此感應(yīng)面時(shí)，金屬表面將吸取電渦流此感應(yīng)面時(shí)，金屬表面將吸取電渦流探頭中的高頻振蕩能量，使振蕩器的探頭中的高頻振蕩能量，使振蕩器的輸出幅度線性地衰減，根據(jù)衰減量的輸出幅度線性地衰減，根據(jù)衰減量的變化或振蕩頻率的變化，可計(jì)算出與變化或振蕩頻率的變化，可計(jì)算出與被檢物體的距離、振動(dòng)等參數(shù)。被檢物體的距離、振動(dòng)等參數(shù)。 電渦流位移傳感器屬于非接觸測(cè)電渦流位移傳感器屬于非接觸測(cè)量，工作時(shí)不受灰塵等因素的影響，量，工作時(shí)不受

11、灰塵等因素的影響，可在各種惡劣條件下使用?？稍诟鞣N惡劣條件下使用。3. 電渦流位移傳感器電渦流位移傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 線位移傳感器線位移傳感器4. 電渦流位移傳感器應(yīng)用（電渦流位移傳感器應(yīng)用（1）注塑機(jī)開(kāi)合模間隙注塑機(jī)開(kāi)合模間隙封口機(jī)工作間隙封口機(jī)工作間隙檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 線位移傳感器線位移傳感器4. 電渦流位移傳感器應(yīng)用（電渦流位移傳感器應(yīng)用（2）偏心和振動(dòng)檢測(cè)偏心和振動(dòng)檢測(cè)冷軋板厚度測(cè)量冷軋板厚度測(cè)量 線位移傳感器線位移傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 在透射式直線光柵中，把主光在透射式直線光柵中，把主光柵與指示光柵的刻線面相對(duì)疊合在柵與指示光柵的刻線面相對(duì)疊合在一起，中

12、間留有很小的間隙，并使一起，中間留有很小的間隙，并使兩者的柵線保持很小的夾角兩者的柵線保持很小的夾角 。在兩。在兩光柵的刻線重合處，光從縫隙透過(guò)，光柵的刻線重合處，光從縫隙透過(guò)，形成亮帶；在兩光柵刻線的錯(cuò)開(kāi)處，形成亮帶；在兩光柵刻線的錯(cuò)開(kāi)處，由于相互擋光作用而形成暗帶，該由于相互擋光作用而形成暗帶，該亮暗帶稱摩爾條紋。光柵水平方向亮暗帶稱摩爾條紋。光柵水平方向正反移動(dòng)時(shí)，摩爾條紋上下移動(dòng)。正反移動(dòng)時(shí)，摩爾條紋上下移動(dòng)。因?yàn)槟枟l紋對(duì)柵距的放大作用，因?yàn)槟枟l紋對(duì)柵距的放大作用，摩爾條紋距離為摩爾條紋距離為L(zhǎng)（LW），光），光敏元件將摩爾條紋轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)。敏元件將摩爾條紋轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)。每移動(dòng)

13、一個(gè)柵距，即產(chǎn)生一個(gè)脈沖每移動(dòng)一個(gè)柵距，即產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)。信號(hào)。光柵指標(biāo)：線光柵指標(biāo)：線/mm 如如 1 0 0 線線 / m m ， 則 柵 距， 則 柵 距W=0.01mm，若計(jì)數(shù)脈沖，若計(jì)數(shù)脈沖1000，則光，則光柵移動(dòng)距離為柵移動(dòng)距離為0.011000=10mml 原原 理理檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 線位移傳感器線位移傳感器5. 直線光柵直線光柵尺身尺身可移動(dòng)電纜可移動(dòng)電纜掃描頭掃描頭透射式光柵透射式光柵反射式光柵反射式光柵摩爾條紋摩爾條紋l 概概 述述 線位移傳感器線位移傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器l 輸出信號(hào)輸出信號(hào) 線位移傳感器線位移傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 倍頻技術(shù)能

14、在不增加光柵刻線數(shù)及倍頻技術(shù)能在不增加光柵刻線數(shù)及價(jià)格的情況下提高光柵的分辨力。細(xì)價(jià)格的情況下提高光柵的分辨力。細(xì)分前，光柵的分辨力只有一個(gè)柵距的分前，光柵的分辨力只有一個(gè)柵距的大小。采用大小。采用4 4倍頻技術(shù)后，計(jì)數(shù)脈沖的倍頻技術(shù)后，計(jì)數(shù)脈沖的頻率提高了頻率提高了4 4倍，相當(dāng)于原光柵的分辨倍，相當(dāng)于原光柵的分辨力提高了力提高了3 3倍，測(cè)量步距是原來(lái)的倍，測(cè)量步距是原來(lái)的1/41/4，較大地提高了測(cè)量精度。較大地提高了測(cè)量精度。 倍頻前倍頻前 倍頻后倍頻后l 倍倍 頻頻 有一直線光柵，每毫米刻線數(shù)為有一直線光柵，每毫米刻線數(shù)為50，細(xì)分?jǐn)?shù)為，細(xì)分?jǐn)?shù)為4細(xì)分，則：細(xì)分，則： 分辨力分辨力

15、=W /4 =（1mm/50）/4=0.005mm=5 m 采用細(xì)分技術(shù)，在不增加光柵刻采用細(xì)分技術(shù)，在不增加光柵刻線數(shù)（成本）的情況下，將分辨力提線數(shù)（成本）的情況下，將分辨力提高了高了3倍。倍。 角位移傳感器角位移傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器1. 圓盤形電位器式角位移傳感器圓盤形電位器式角位移傳感器 電位器式角位移傳感器是電位器式角位移傳感器是基于電阻分壓比原理來(lái)進(jìn)行角基于電阻分壓比原理來(lái)進(jìn)行角度測(cè)量的。度測(cè)量的。 電位器式角位移傳感器的輸電位器式角位移傳感器的輸出電壓出電壓Uo與角位移與角位移，即，即 Uo（ /360）UiVCCGND OUT檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 角位移傳感器角位

16、移傳感器2. 編碼器編碼器 軸式軸式套式套式電信號(hào)電信號(hào)二進(jìn)制編碼二進(jìn)制編碼脈沖脈沖 l 外觀外觀 角位移傳感器角位移傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器位置反饋位置反饋 x 通過(guò)測(cè)量滾珠絲通過(guò)測(cè)量滾珠絲杠的角位移杠的角位移 ，間接間接獲得工作臺(tái)的直線位獲得工作臺(tái)的直線位移移x x，構(gòu)成，構(gòu)成位置半閉位置半閉環(huán)環(huán)伺服系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)。xt/360 螺母螺母絲杠絲杠螺距螺距l(xiāng) 測(cè)量方式測(cè)量方式檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 角位移傳感器角位移傳感器1 1 1 1 337.5 輸出輸出n位二進(jìn)制編碼，每一個(gè)位二進(jìn)制編碼，每一個(gè)編碼對(duì)應(yīng)唯一的角度。編碼對(duì)應(yīng)唯一的角度。 0 0 0 0 0 0 0 0 1 22.5

17、 0 0 1 0 45 1 1 1 1 337.5 3. 絕對(duì)式測(cè)量絕對(duì)式測(cè)量（ABS）l 二進(jìn)制編碼二進(jìn)制編碼 角位移傳感器角位移傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器4位二進(jìn)制碼盤位二進(jìn)制碼盤4個(gè)電刷個(gè)電刷 （導(dǎo)電為（導(dǎo)電為“1”1”，非導(dǎo)電為，非導(dǎo)電為“0”0”） 最小分辨角最小分辨角 3602n 當(dāng)當(dāng)n4， 3602422.5 l 分辨角分辨角 角位移傳感器角位移傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器絕對(duì)式光電碼盤絕對(duì)式光電碼盤增量式光電碼盤增量式光電碼盤l 碼盤碼盤 角位移傳感器角位移傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 輸出信號(hào)為一串脈沖，每一輸出信號(hào)為一串脈沖，每一個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)一個(gè)分辨角個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)一個(gè)分

18、辨角 ，對(duì)脈，對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)沖進(jìn)行計(jì)數(shù)N，就是對(duì)，就是對(duì) 的累加，的累加，即，角位移即，角位移 N。 如：如： 0.352 ，脈沖，脈沖N1000，則：，則： 0.352 1000 352 4. 增量式測(cè)量（增量式測(cè)量（INC）l 輸出信號(hào)及分辨角輸出信號(hào)及分辨角 角位移傳感器角位移傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器碼盤碼盤光欄板光欄板LED零位標(biāo)志（一轉(zhuǎn)脈沖）零位標(biāo)志（一轉(zhuǎn)脈沖）光敏元件光敏元件 360條紋數(shù)條紋數(shù) 透光條紋透光條紋l 內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 角位移傳感器角位移傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器90 ABAB 光 敏 元 件 所光 敏 元 件 所產(chǎn)生的信號(hào)產(chǎn)生的信號(hào)A、B彼此相差彼此相差9

19、0 相位，相位，用于辨向。當(dāng)碼用于辨向。當(dāng)碼盤正轉(zhuǎn)時(shí)，盤正轉(zhuǎn)時(shí)，A信號(hào)信號(hào)超前超前B信號(hào)信號(hào)90 ；當(dāng)碼盤反轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)碼盤反轉(zhuǎn)時(shí)，B信號(hào)超前信號(hào)超前A信號(hào)信號(hào)90 。l 辨向辨向 角位移傳感器角位移傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器ABABA 超前于超前于B 90，正向，正向A 滯后于滯后于B 90，反向，反向l 辨向脈沖信號(hào)辨向脈沖信號(hào) 角位移傳感器角位移傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 / /4細(xì)分前細(xì)分前4細(xì)分后細(xì)分后 在現(xiàn)有編碼器的條件下，在現(xiàn)有編碼器的條件下，通過(guò)細(xì)分技術(shù)能提高編碼通過(guò)細(xì)分技術(shù)能提高編碼器的分辨力。細(xì)分前，編器的分辨力。細(xì)分前，編碼器的分辨力只有一個(gè)分碼器的分辨力只有一個(gè)分辨

20、角的大小。采用辨角的大小。采用4細(xì)分技細(xì)分技術(shù)后，計(jì)數(shù)脈沖的頻率提術(shù)后，計(jì)數(shù)脈沖的頻率提高了高了4倍，相當(dāng)于將原編碼倍，相當(dāng)于將原編碼器的分辨力提高了器的分辨力提高了3倍，測(cè)倍，測(cè)量分辨角是原來(lái)的量分辨角是原來(lái)的1/4，提，提高了測(cè)量精度。高了測(cè)量精度。l 倍頻倍頻 角位移傳感器角位移傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 一轉(zhuǎn)（360）CC 在碼盤里圈，還有一條在碼盤里圈，還有一條狹縫狹縫C，每轉(zhuǎn)能產(chǎn)生一個(gè)脈，每轉(zhuǎn)能產(chǎn)生一個(gè)脈沖，該脈沖信號(hào)又稱沖，該脈沖信號(hào)又稱“一轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)信號(hào)信號(hào)”或零標(biāo)志脈沖，作為或零標(biāo)志脈沖，作為測(cè)量的起始基準(zhǔn)。測(cè)量的起始基準(zhǔn)。l 零標(biāo)志零標(biāo)志 角位移傳感器角位移傳感器檢測(cè)與傳感

21、器檢測(cè)與傳感器lM法測(cè)速（適合于高轉(zhuǎn)速場(chǎng)合）法測(cè)速（適合于高轉(zhuǎn)速場(chǎng)合） m1T 有一增量式光電編碼器，其參數(shù)為有一增量式光電編碼器，其參數(shù)為1024p/r，在，在5s時(shí)間內(nèi)測(cè)得時(shí)間內(nèi)測(cè)得65536個(gè)脈沖，則轉(zhuǎn)速（個(gè)脈沖，則轉(zhuǎn)速（r/min)為為 ： n = 60 65536 /（1024 5）=768 r/min 編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生 N 個(gè)脈沖，在個(gè)脈沖，在T 時(shí)間時(shí)間段內(nèi)有段內(nèi)有 m1 個(gè)脈沖產(chǎn)個(gè)脈沖產(chǎn)生，則轉(zhuǎn)速（生，則轉(zhuǎn)速（r/min)為為: n = 60m1/（NT）5. 增量式編碼器數(shù)字測(cè)速增量式編碼器數(shù)字測(cè)速 角位移傳感器角位移傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器lT法測(cè)速（適合

22、于低轉(zhuǎn)速場(chǎng)合）法測(cè)速（適合于低轉(zhuǎn)速場(chǎng)合） 編碼器輸編碼器輸 出脈沖出脈沖時(shí)鐘脈沖時(shí)鐘脈沖fc m2 編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生生 N 個(gè)脈沖，用已個(gè)脈沖，用已知頻率知頻率fc作為時(shí)鐘，作為時(shí)鐘，填充到編碼器輸出的填充到編碼器輸出的兩個(gè)相鄰脈沖之間的兩個(gè)相鄰脈沖之間的脈沖數(shù)為脈沖數(shù)為m2，則轉(zhuǎn)速，則轉(zhuǎn)速(r/min)為：為： n = 60fc / （Nm2 ） 有一增量式光電編碼器，其參數(shù)為有一增量式光電編碼器，其參數(shù)為1024p/r，測(cè)得兩個(gè)相鄰脈沖之間的脈沖數(shù)為測(cè)得兩個(gè)相鄰脈沖之間的脈沖數(shù)為3000，時(shí)鐘頻，時(shí)鐘頻率率fc為為1MHz ，則轉(zhuǎn)速（，則轉(zhuǎn)速（r/min)為為 ：n = 60fc

23、 /（Nm2 ）=60106/（10243000）=19.53 r/min 對(duì)采用增量式位置檢測(cè)裝置的伺服系統(tǒng)（如增量式光電編碼器或增量對(duì)采用增量式位置檢測(cè)裝置的伺服系統(tǒng)（如增量式光電編碼器或增量式光柵等），因?yàn)檩敵鲂盘?hào)是增量值（一串脈沖），失電后控制器就失去了式光柵等），因?yàn)檩敵鲂盘?hào)是增量值（一串脈沖），失電后控制器就失去了對(duì)當(dāng)前位置的記憶。因此，每次開(kāi)機(jī)啟動(dòng)后要回到一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，然后從這里對(duì)當(dāng)前位置的記憶。因此，每次開(kāi)機(jī)啟動(dòng)后要回到一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，然后從這里算起，來(lái)記錄增量值，這一過(guò)程稱回參考點(diǎn)。算起，來(lái)記錄增量值，這一過(guò)程稱回參考點(diǎn)。限位開(kāi)關(guān)限位開(kāi)關(guān)移動(dòng)部件移動(dòng)部件限位開(kāi)關(guān)限位開(kāi)關(guān)回參考點(diǎn)回參

24、考點(diǎn)減速開(kāi)關(guān)減速開(kāi)關(guān)動(dòng)作元件動(dòng)作元件撞塊式撞塊式光電斷續(xù)器光電斷續(xù)器接近開(kāi)關(guān)接近開(kāi)關(guān) 回參考點(diǎn)方法回參考點(diǎn)方法檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器柵格法回參考點(diǎn)柵格法回參考點(diǎn) 當(dāng)隨滑臺(tái)一起運(yùn)動(dòng)的撞當(dāng)隨滑臺(tái)一起運(yùn)動(dòng)的撞塊壓下減速開(kāi)關(guān)，使其由塊壓下減速開(kāi)關(guān)，使其由OFF轉(zhuǎn)為轉(zhuǎn)為ON后，滑臺(tái)減速后，滑臺(tái)減速并按參數(shù)設(shè)定的速度繼續(xù)運(yùn)并按參數(shù)設(shè)定的速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。動(dòng)。 當(dāng)移動(dòng)了撞塊行程后，當(dāng)移動(dòng)了撞塊行程后，減速開(kāi)關(guān)由減速開(kāi)關(guān)由ON轉(zhuǎn)為轉(zhuǎn)為OFF狀狀態(tài)，控制器等待柵格信號(hào)的態(tài)，控制器等待柵格信號(hào)的出現(xiàn)。該信號(hào)一出現(xiàn)，滑臺(tái)出現(xiàn)。該信號(hào)一出現(xiàn)，滑臺(tái)立即停止運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，滑臺(tái)立即停止運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，滑臺(tái)到達(dá)的位置是電氣原點(diǎn)。由到

25、達(dá)的位置是電氣原點(diǎn)。由于調(diào)整時(shí)做不到電氣原點(diǎn)和于調(diào)整時(shí)做不到電氣原點(diǎn)和參考點(diǎn)位置完全重合，存在參考點(diǎn)位置完全重合，存在誤差，通過(guò)測(cè)量這一誤差值，誤差，通過(guò)測(cè)量這一誤差值，采用對(duì)參考點(diǎn)補(bǔ)償?shù)姆椒▉?lái)采用對(duì)參考點(diǎn)補(bǔ)償?shù)姆椒▉?lái)校正，即參考點(diǎn)偏移補(bǔ)償。校正，即參考點(diǎn)偏移補(bǔ)償。撞塊行程撞塊行程減速開(kāi)減速開(kāi)關(guān)信號(hào)關(guān)信號(hào)快進(jìn)快進(jìn)減速回參考點(diǎn)減速回參考點(diǎn)軸移動(dòng)速度軸移動(dòng)速度柵格信號(hào)柵格信號(hào)（一轉(zhuǎn)信號(hào)）（一轉(zhuǎn)信號(hào)）電氣電氣原點(diǎn)原點(diǎn)機(jī)床參機(jī)床參考點(diǎn)考點(diǎn)回參考點(diǎn)減速開(kāi)關(guān)回參考點(diǎn)減速開(kāi)關(guān)（行程開(kāi)關(guān)）（行程開(kāi)關(guān)）OFFOFFON回參考點(diǎn)方向回參考點(diǎn)方向開(kāi)始找參開(kāi)始找參考點(diǎn)信號(hào)考點(diǎn)信號(hào)參考點(diǎn)參考點(diǎn)到達(dá)應(yīng)到達(dá)應(yīng)答信號(hào)答信號(hào)控

26、制器信號(hào)控制器信號(hào)偏移補(bǔ)償偏移補(bǔ)償有有效效無(wú)無(wú)效效無(wú)無(wú)效效 回參考點(diǎn)方法回參考點(diǎn)方法檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器6. 編碼器編碼器在數(shù)控車床主軸控制中的應(yīng)用在數(shù)控車床主軸控制中的應(yīng)用l 主軸編碼器主軸編碼器 角位移傳感器角位移傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器l 主軸編碼器用于主軸編碼器用于C 軸控制軸控制自驅(qū)刀頭自驅(qū)刀頭CZn工件工件 角位移傳感器角位移傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器卡盤卡盤主軸編碼器主軸編碼器主軸主軸回轉(zhuǎn)刀盤回轉(zhuǎn)刀盤ZCn檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 速度傳感器速度傳感器 通常是指轉(zhuǎn)速傳感器。有測(cè)速發(fā)電機(jī)模擬測(cè)速、光電編碼器數(shù)字測(cè)速、電通常是指轉(zhuǎn)速傳感器。有測(cè)速發(fā)電機(jī)模擬測(cè)速、光電編碼

27、器數(shù)字測(cè)速、電渦流測(cè)速及霍爾測(cè)速等。渦流測(cè)速及霍爾測(cè)速等。UnnUnn+Un maxUn max+nmaxnmax1. 測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī)檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 速度傳感器速度傳感器n鑒鑒 相相PAPBCP方向方向TTL2. 增量式增量式光電編碼器數(shù)字測(cè)速光電編碼器數(shù)字測(cè)速ff n M法測(cè)速、法測(cè)速、T法測(cè)速和法測(cè)速和M/T法法測(cè)速。詳見(jiàn)光電編碼器的內(nèi)容。測(cè)速。詳見(jiàn)光電編碼器的內(nèi)容。 方向方向TTL為高電平時(shí)，表示為高電平時(shí)，表示CP脈脈沖為正轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)脈沖；方向沖為正轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)脈沖；方向TTL為低電為低電平時(shí)，表示平時(shí)，表示CP脈沖為反轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)脈沖。脈沖為反轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)脈沖。PAPB90 檢測(cè)與傳感器檢

28、測(cè)與傳感器 速度傳感器速度傳感器3.電渦流式轉(zhuǎn)速傳感器電渦流式轉(zhuǎn)速傳感器 若金屬轉(zhuǎn)軸表面有槽或齒，則可若金屬轉(zhuǎn)軸表面有槽或齒，則可在其旁邊非接觸地安裝電渦流式傳感在其旁邊非接觸地安裝電渦流式傳感器用于轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速測(cè)量，當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)器用于轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速測(cè)量，當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，傳感器周期地改變著與轉(zhuǎn)軸表面時(shí)，傳感器周期地改變著與轉(zhuǎn)軸表面之間的距離，于是傳感器輸出頻率也之間的距離，于是傳感器輸出頻率也周期性地發(fā)生變化，可以用頻率計(jì)測(cè)周期性地發(fā)生變化，可以用頻率計(jì)測(cè)量出變化的重復(fù)頻率，從而測(cè)出轉(zhuǎn)軸量出變化的重復(fù)頻率，從而測(cè)出轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速。若轉(zhuǎn)軸上開(kāi)有的轉(zhuǎn)速。若轉(zhuǎn)軸上開(kāi)有Z個(gè)槽（或個(gè)槽（或齒），頻率計(jì)的讀數(shù)為齒），頻

29、率計(jì)的讀數(shù)為f（Hz），則），則轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速n（r/min）為）為 n=60f / Z 市售的電渦流式轉(zhuǎn)速表俗稱市售的電渦流式轉(zhuǎn)速表俗稱“電感轉(zhuǎn)速表電感轉(zhuǎn)速表”，其工作，其工作原理實(shí)質(zhì)上原理實(shí)質(zhì)上是電渦流效應(yīng)。是電渦流效應(yīng)。檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 電渦流傳感器安裝在齒輪端面。每轉(zhuǎn)電渦流傳感器安裝在齒輪端面。每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒，傳感器輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，在過(guò)一個(gè)齒，傳感器輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)即可獲得脈設(shè)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)即可獲得脈沖頻率，再根據(jù)齒輪齒數(shù)，就可獲得齒輪沖頻率，再根據(jù)齒輪齒數(shù)，就可獲得齒輪的轉(zhuǎn)速。之所以設(shè)置的轉(zhuǎn)速。之所以設(shè)置A、B兩個(gè)傳感器，兩個(gè)傳感

30、器，是因?yàn)橐@得齒輪是正傳還是反轉(zhuǎn)的信息。是因?yàn)橐@得齒輪是正傳還是反轉(zhuǎn)的信息。A、B兩個(gè)傳感器的輸出波形如圖中所示，兩個(gè)傳感器的輸出波形如圖中所示，從中獲得如下信息：一是，從中獲得如下信息：一是，A、B兩路脈兩路脈沖不是對(duì)齊的，而是有先后，稱為超前或沖不是對(duì)齊的，而是有先后，稱為超前或滯后，如滯后，如A脈沖超前脈沖超前B脈沖，則表示齒輪脈沖，則表示齒輪正轉(zhuǎn)，如正轉(zhuǎn)，如B脈沖超前脈沖超前A脈沖，則表示齒輪脈沖，則表示齒輪反轉(zhuǎn)；二是，脈沖頻率與齒輪轉(zhuǎn)速是相對(duì)反轉(zhuǎn)；二是，脈沖頻率與齒輪轉(zhuǎn)速是相對(duì)應(yīng)的，轉(zhuǎn)速越快，頻率越高。應(yīng)的，轉(zhuǎn)速越快，頻率越高。4.電渦流轉(zhuǎn)速傳感器用于齒輪轉(zhuǎn)速測(cè)量的工程實(shí)例電渦流

31、轉(zhuǎn)速傳感器用于齒輪轉(zhuǎn)速測(cè)量的工程實(shí)例 速度傳感器速度傳感器ABAB檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 電感式接近開(kāi)關(guān)電感式接近開(kāi)關(guān)5. 電渦流式（電感式電渦流式（電感式 ）接近開(kāi)關(guān)在位置限位中的應(yīng)用）接近開(kāi)關(guān)在位置限位中的應(yīng)用 電渦流接近開(kāi)關(guān)（電感接近開(kāi)關(guān)）的電渦流接近開(kāi)關(guān)（電感接近開(kāi)關(guān)）的工作原理工作原理 電感接近開(kāi)關(guān)由電感接近開(kāi)關(guān)由LCLC高頻振蕩器和放大處理電路組成，金屬物體在高頻振蕩器和放大處理電路組成，金屬物體在接近辨頭時(shí)，表面產(chǎn)生渦流。這個(gè)渦流反作用于接近開(kāi)關(guān)，使接近開(kāi)接近辨頭時(shí)，表面產(chǎn)生渦流。這個(gè)渦流反作用于接近開(kāi)關(guān)，使接近開(kāi)關(guān)振蕩能力衰減，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化，由此識(shí)別出有無(wú)金屬物關(guān)振

32、蕩能力衰減，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化，由此識(shí)別出有無(wú)金屬物體接近，進(jìn)而控制開(kāi)關(guān)的通或斷。這種接近開(kāi)關(guān)所能檢測(cè)的物體必須體接近，進(jìn)而控制開(kāi)關(guān)的通或斷。這種接近開(kāi)關(guān)所能檢測(cè)的物體必須是導(dǎo)電性能良好的金屬物體。是導(dǎo)電性能良好的金屬物體。檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 電感式接近開(kāi)關(guān)電感式接近開(kāi)關(guān)接近開(kāi)關(guān)的術(shù)語(yǔ)解釋（接近開(kāi)關(guān)的術(shù)語(yǔ)解釋（1）檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 電感式接近開(kāi)關(guān)電感式接近開(kāi)關(guān)動(dòng)作（檢測(cè)）距離動(dòng)作（檢測(cè)）距離 被測(cè)體按一定方被測(cè)體按一定方式移動(dòng)時(shí)，從基準(zhǔn)位置（接近開(kāi)關(guān)的式移動(dòng)時(shí)，從基準(zhǔn)位置（接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)表面）到開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)測(cè)得的基準(zhǔn)感應(yīng)表面）到開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)測(cè)得的基準(zhǔn)位置到檢測(cè)面的空間距離的標(biāo)稱值

33、。位置到檢測(cè)面的空間距離的標(biāo)稱值。 設(shè)定距離設(shè)定距離 指整定距離，一般為額定指整定距離，一般為額定動(dòng)作距離的動(dòng)作距離的0.8倍，以保證工作可倍，以保證工作可靠?？?。 復(fù)位距離復(fù)位距離 接近開(kāi)關(guān)動(dòng)作后，又再次接近開(kāi)關(guān)動(dòng)作后，又再次復(fù)位時(shí)的與物的距離，它略大于動(dòng)作復(fù)位時(shí)的與物的距離，它略大于動(dòng)作距離。距離?；夭钪祷夭钪?動(dòng)作距離與復(fù)位距離之間的動(dòng)作距離與復(fù)位距離之間的絕對(duì)值。回差值越大，對(duì)外界的干擾絕對(duì)值。回差值越大，對(duì)外界的干擾以及被測(cè)物的抖動(dòng)等的抗干擾能力就以及被測(cè)物的抖動(dòng)等的抗干擾能力就越強(qiáng)。越強(qiáng)。接近開(kāi)關(guān)的術(shù)語(yǔ)解釋（接近開(kāi)關(guān)的術(shù)語(yǔ)解釋（2） 接近開(kāi)關(guān)的安裝方式：分齊平式和非齊平式。齊平式（

34、又稱埋入型）接近開(kāi)關(guān)的安裝方式：分齊平式和非齊平式。齊平式（又稱埋入型）的接近開(kāi)關(guān)表面可與被安裝的金屬物件形成同一表面，不易被碰壞，但靈的接近開(kāi)關(guān)表面可與被安裝的金屬物件形成同一表面，不易被碰壞，但靈敏度較低；非齊平式（非埋入安裝型）的接近開(kāi)關(guān)則需要把感應(yīng)頭露出一敏度較低；非齊平式（非埋入安裝型）的接近開(kāi)關(guān)則需要把感應(yīng)頭露出一定高度，否則將降低靈敏度。定高度，否則將降低靈敏度。齊平式安裝齊平式安裝非齊平式安裝非齊平式安裝檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 電感式接近開(kāi)關(guān)電感式接近開(kāi)關(guān)接近開(kāi)關(guān)的術(shù)語(yǔ)解釋（接近開(kāi)關(guān)的術(shù)語(yǔ)解釋（3） 響應(yīng)頻率響應(yīng)頻率f 按規(guī)定，在按規(guī)定，在1秒的時(shí)間間隔內(nèi)，秒的時(shí)間間隔內(nèi)，

35、接近開(kāi)關(guān)動(dòng)作循環(huán)的最接近開(kāi)關(guān)動(dòng)作循環(huán)的最大次數(shù)，重復(fù)頻率大于該值時(shí)，接近開(kāi)關(guān)無(wú)反應(yīng)。大次數(shù)，重復(fù)頻率大于該值時(shí)，接近開(kāi)關(guān)無(wú)反應(yīng)。 響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間t 接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)到物體時(shí)刻到接近開(kāi)關(guān)出現(xiàn)電平狀態(tài)翻轉(zhuǎn)接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)到物體時(shí)刻到接近開(kāi)關(guān)出現(xiàn)電平狀態(tài)翻轉(zhuǎn)的時(shí)間之差?？捎霉綋Q算：的時(shí)間之差?？捎霉綋Q算： t=1/ f檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 電感式接近開(kāi)關(guān)電感式接近開(kāi)關(guān)接近開(kāi)關(guān)的術(shù)語(yǔ)解釋（接近開(kāi)關(guān)的術(shù)語(yǔ)解釋（4 4） 輸出狀態(tài)：常開(kāi)輸出狀態(tài)：常開(kāi)/ /常閉型接近開(kāi)關(guān)常閉型接近開(kāi)關(guān) 當(dāng)無(wú)檢測(cè)物體時(shí)，對(duì)常開(kāi)型接近開(kāi)關(guān)而言，由于接近開(kāi)關(guān)內(nèi)部的輸出三極當(dāng)無(wú)檢測(cè)物體時(shí)，對(duì)常開(kāi)型接近開(kāi)關(guān)而言，由于接近開(kāi)關(guān)內(nèi)部的

36、輸出三極管截止，所接的負(fù)載不工作（失電）；當(dāng)檢測(cè)到物體時(shí)，內(nèi)部的輸出級(jí)三極管管截止，所接的負(fù)載不工作（失電）；當(dāng)檢測(cè)到物體時(shí)，內(nèi)部的輸出級(jí)三極管導(dǎo)通，負(fù)載得電工作。導(dǎo)通，負(fù)載得電工作。 對(duì)常閉型接近開(kāi)關(guān)而言，當(dāng)未檢測(cè)到物體時(shí)，三極管反而處于導(dǎo)通狀態(tài)，對(duì)常閉型接近開(kāi)關(guān)而言，當(dāng)未檢測(cè)到物體時(shí)，三極管反而處于導(dǎo)通狀態(tài)，負(fù)載得電工作；反之則負(fù)載失電。負(fù)載得電工作；反之則負(fù)載失電。 常用的輸出形式有：常用的輸出形式有： NPN二線、二線、 NPN三線三線、 NPN四線；四線； PNP二線、二線、 PNP三線、三線、 PNP四線；四線； DC二線、二線、AC二線、二線、 AC五線（帶繼電器）等幾種，讀者可

37、查閱以下有關(guān)資料。五線（帶繼電器）等幾種，讀者可查閱以下有關(guān)資料。檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 電感式接近開(kāi)關(guān)電感式接近開(kāi)關(guān)輸出形式（輸出形式（14）負(fù)載負(fù)載負(fù)載負(fù)載檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 電感式接近開(kāi)關(guān)電感式接近開(kāi)關(guān)輸出形式（輸出形式（58）負(fù)載負(fù)載負(fù)載負(fù)載負(fù)載負(fù)載檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 電感式接近開(kāi)關(guān)電感式接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 速度傳感器速度傳感器5. 霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器原理霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器原理 磁鐵和開(kāi)關(guān)型霍爾磁鐵和開(kāi)關(guān)型霍爾IC保持一定的間隙且固定不動(dòng)，軟鐵分流翼片隨轉(zhuǎn)軸保持一定的間隙且固定不動(dòng)，軟鐵分流翼片隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)翼片轉(zhuǎn)到磁鐵與霍爾一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)翼片轉(zhuǎn)到磁鐵與霍爾I

38、C之間時(shí)，磁場(chǎng)被屏蔽，霍爾之間時(shí)，磁場(chǎng)被屏蔽，霍爾IC輸出高電輸出高電平，反之為低電平。隨著轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，霍爾平，反之為低電平。隨著轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，霍爾IC輸出一串脈沖，且轉(zhuǎn)速越快，輸出一串脈沖，且轉(zhuǎn)速越快，脈沖頻率脈沖頻率f（Hz）越大。若翼片數(shù)為）越大。若翼片數(shù)為Z，則轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速，則轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速n（r/min）為：）為： n=60f / Z檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 速度傳感器速度傳感器 若汽車在剎車時(shí)車輪被抱死，將產(chǎn)生危險(xiǎn)。用霍爾轉(zhuǎn)速傳感器若汽車在剎車時(shí)車輪被抱死，將產(chǎn)生危險(xiǎn)。用霍爾轉(zhuǎn)速傳感器來(lái)檢測(cè)和保持車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，有助于控制剎車力的大小和防止側(cè)偏。來(lái)檢測(cè)和保持車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，有助于控制剎車力的大小和

39、防止側(cè)偏。6. 霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器應(yīng)用霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器應(yīng)用 檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 速度傳感器速度傳感器 半導(dǎo)體薄片置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為半導(dǎo)體薄片置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于薄片，當(dāng)有電流垂直于薄片，當(dāng)有電流I 流過(guò)薄片時(shí)，在垂直于電流和磁流過(guò)薄片時(shí)，在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)場(chǎng)的方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)EH，這種現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為稱為霍爾效應(yīng)霍爾效應(yīng)。7. 霍爾效應(yīng)霍爾效應(yīng) 霍爾集成電路可分為線性霍爾集成電路可分為線性型和開(kāi)關(guān)型兩大類。前者輸出型和開(kāi)關(guān)型兩大類。前者輸出電壓在一定磁場(chǎng)強(qiáng)度范圍內(nèi)與電壓在一定磁場(chǎng)強(qiáng)度范圍內(nèi)與磁場(chǎng)強(qiáng)度成線性關(guān)系；后者當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度成

40、線性關(guān)系；后者當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)規(guī)定的工作點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)規(guī)定的工作點(diǎn)時(shí)，時(shí)，輸出低電平，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度低于輸出低電平，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度低于釋放點(diǎn)時(shí)，輸出高電平。開(kāi)關(guān)釋放點(diǎn)時(shí)，輸出高電平。開(kāi)關(guān)型集成電路是組成霍爾式轉(zhuǎn)速型集成電路是組成霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器的基礎(chǔ)。傳感器的基礎(chǔ)。 檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 霍爾傳感器多已集成化，霍爾傳感器多已集成化，制成霍爾集成電路（又稱霍爾制成霍爾集成電路（又稱霍爾IC），具有體積小、靈敏度高），具有體積小、靈敏度高的特點(diǎn)。的特點(diǎn)。8. 霍爾集成電路霍爾集成電路 速度傳感器速度傳感器開(kāi)關(guān)型三端霍爾集成電路開(kāi)關(guān)型三端霍爾集成電路檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 速度傳感器速度傳感器10.光電

41、斷續(xù)器測(cè)速光電斷續(xù)器測(cè)速 光電斷續(xù)器的工作原理與光電斷續(xù)器的工作原理與光電開(kāi)關(guān)光電開(kāi)關(guān)相同，相同，但其發(fā)射、接收器做在體積很小的同一塑料但其發(fā)射、接收器做在體積很小的同一塑料殼體中，為安裝使用提供了方便。光電斷續(xù)殼體中，為安裝使用提供了方便。光電斷續(xù)器有遮斷型和反射型兩種類型。器有遮斷型和反射型兩種類型。光電開(kāi)關(guān)詳見(jiàn)光電傳感器的內(nèi)容光電開(kāi)關(guān)詳見(jiàn)光電傳感器的內(nèi)容 齒盤每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒盤每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒，光電斷續(xù)器就輸齒，光電斷續(xù)器就輸出一個(gè)脈沖。通過(guò)脈出一個(gè)脈沖。通過(guò)脈沖頻率的測(cè)量或脈沖沖頻率的測(cè)量或脈沖計(jì)數(shù)，即可獲得齒盤計(jì)數(shù)，即可獲得齒盤轉(zhuǎn)速和角位移。轉(zhuǎn)速和角位移。 光電斷續(xù)器廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制光電斷

42、續(xù)器廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)、生產(chǎn)流水線、機(jī)電一體化設(shè)備、系統(tǒng)、生產(chǎn)流水線、機(jī)電一體化設(shè)備、辦公設(shè)備和家用電器中。光電斷續(xù)器辦公設(shè)備和家用電器中。光電斷續(xù)器的發(fā)光二極管可以用直流電驅(qū)動(dòng)，亦的發(fā)光二極管可以用直流電驅(qū)動(dòng)，亦可用可用40kHz尖脈沖電流驅(qū)動(dòng)；紅外尖脈沖電流驅(qū)動(dòng)；紅外LED的正向壓降約為的正向壓降約為1.11.3V，驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電流控制在電流控制在20mA以內(nèi)。以內(nèi)。檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 速度傳感器速度傳感器邏輯邏輯電路電路6個(gè)功率管的個(gè)功率管的導(dǎo)通、關(guān)斷導(dǎo)通、關(guān)斷 在電動(dòng)機(jī)尾部機(jī)座上固定著霍在電動(dòng)機(jī)尾部機(jī)座上固定著霍爾開(kāi)關(guān)組件，組件上有三個(gè)霍爾開(kāi)爾開(kāi)關(guān)組件，組件上有三個(gè)霍爾開(kāi)關(guān)；轉(zhuǎn)

43、子上有帶磁性條的感應(yīng)盤，關(guān)；轉(zhuǎn)子上有帶磁性條的感應(yīng)盤，并隨轉(zhuǎn)子在霍爾開(kāi)關(guān)槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)并隨轉(zhuǎn)子在霍爾開(kāi)關(guān)槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)磁性條與霍爾開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)時(shí)，霍爾開(kāi)磁性條與霍爾開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)時(shí)，霍爾開(kāi)關(guān)便發(fā)出信號(hào)，該信號(hào)反映了轉(zhuǎn)子關(guān)便發(fā)出信號(hào)，該信號(hào)反映了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度，經(jīng)控制電路處理后對(duì)轉(zhuǎn)過(guò)的角度，經(jīng)控制電路處理后對(duì)定子三相繞組進(jìn)行換向控制，實(shí)現(xiàn)定子三相繞組進(jìn)行換向控制，實(shí)現(xiàn)了電子換向器的功能。了電子換向器的功能。9. 直流無(wú)刷電機(jī)換相直流無(wú)刷電機(jī)換相控制控制 （BLDCM）霍爾開(kāi)關(guān)霍爾開(kāi)關(guān)3磁性環(huán)磁性環(huán) 加速度傳感器加速度傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器1壓電式振動(dòng)加速度傳感器壓電式振動(dòng)加速度傳感器 壓電式振動(dòng)加速度

44、傳感器是一種接觸壓電式振動(dòng)加速度傳感器是一種接觸式測(cè)量的傳感器。當(dāng)傳感器與被測(cè)振動(dòng)加式測(cè)量的傳感器。當(dāng)傳感器與被測(cè)振動(dòng)加速度的機(jī)件緊固在一起后，傳感器受機(jī)械速度的機(jī)件緊固在一起后，傳感器受機(jī)械運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)加速度作用，運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)加速度作用，壓電晶片壓電晶片受到質(zhì)受到質(zhì)量塊慣性引起的壓力，大小由量塊慣性引起的壓力，大小由Fma決定。決定。慣性引起的壓力作用在壓電晶片上產(chǎn)生電慣性引起的壓力作用在壓電晶片上產(chǎn)生電荷，電荷由引出電極輸出，由此將振動(dòng)加荷，電荷由引出電極輸出，由此將振動(dòng)加速度轉(zhuǎn)換成電參量。速度轉(zhuǎn)換成電參量。 許多壓電加速度傳感器將電荷放大器許多壓電加速度傳感器將電荷放大器做在同一殼體中，傳感

45、器輸出信號(hào)是電壓，做在同一殼體中，傳感器輸出信號(hào)是電壓，同時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)重力加速度同時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)重力加速度g作為加速度的單位，作為加速度的單位，所以壓電加速度傳感器的靈敏度單位為所以壓電加速度傳感器的靈敏度單位為mV/g，通常為，通常為101000mV/g。 技術(shù)指標(biāo)：技術(shù)指標(biāo)：靈敏度：靈敏度：500mV/g 量程：量程：10g 頻率范圍：頻率范圍：4-4000Hz安裝諧振點(diǎn)安裝諧振點(diǎn):15kHz 分辨力：分辨力：0.00004g 重量：重量：40g 安裝螺紋：安裝螺紋：M5 mm 線性：線性：1%檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 加速度傳感器加速度傳感器2壓電晶片壓電晶片 某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力作某

46、些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力作用而變形時(shí)，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在用而變形時(shí)，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在其表面會(huì)產(chǎn)生電荷，產(chǎn)生的電荷量與所受外其表面會(huì)產(chǎn)生電荷，產(chǎn)生的電荷量與所受外力的大小成正比；當(dāng)外力去掉后又重新回到力的大小成正比；當(dāng)外力去掉后又重新回到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。具不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。具有壓電效應(yīng)的電介質(zhì)有石英晶體、壓電陶瓷有壓電效應(yīng)的電介質(zhì)有石英晶體、壓電陶瓷等。壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷經(jīng)電荷放大器放大等。壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷經(jīng)電荷放大器放大后轉(zhuǎn)換成電壓值。后轉(zhuǎn)換成電壓值。 在壓電式動(dòng)態(tài)力傳感器中，被測(cè)力通過(guò)在壓電式動(dòng)態(tài)力傳感器中，被測(cè)力通過(guò)傳力上蓋使

47、壓電晶片受壓力作用而產(chǎn)生電荷，傳力上蓋使壓電晶片受壓力作用而產(chǎn)生電荷，通過(guò)電極和引出插頭將電荷輸出。電荷量與通過(guò)電極和引出插頭將電荷輸出。電荷量與所受的動(dòng)態(tài)力成正比，只要用電荷放大器測(cè)所受的動(dòng)態(tài)力成正比，只要用電荷放大器測(cè)出電荷的變化量就可測(cè)量出動(dòng)態(tài)力的變化量。出電荷的變化量就可測(cè)量出動(dòng)態(tài)力的變化量。 當(dāng)力的方向改變時(shí)，電當(dāng)力的方向改變時(shí)，電荷的極性隨之改變，輸出電荷的極性隨之改變，輸出電壓的頻率與動(dòng)態(tài)力的頻率相壓的頻率與動(dòng)態(tài)力的頻率相同；當(dāng)動(dòng)態(tài)力變?yōu)殪o態(tài)力時(shí)，同；當(dāng)動(dòng)態(tài)力變?yōu)殪o態(tài)力時(shí)，電荷將由于表面漏電而很快電荷將由于表面漏電而很快泄漏、消失。泄漏、消失。檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 加速度傳感

48、器加速度傳感器3振動(dòng)的時(shí)域和頻譜分析振動(dòng)的時(shí)域和頻譜分析 頻譜圖或頻域圖：它的橫坐標(biāo)為頻率頻譜圖或頻域圖：它的橫坐標(biāo)為頻率f，縱坐標(biāo)可，縱坐標(biāo)可以是加速度，也可以是振幅或功率等。它反映了在頻以是加速度，也可以是振幅或功率等。它反映了在頻率范圍之內(nèi)，對(duì)應(yīng)于每一個(gè)頻率分量的幅值。率范圍之內(nèi)，對(duì)應(yīng)于每一個(gè)頻率分量的幅值。時(shí)域波形時(shí)域波形頻域波形頻域波形檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 加速度傳感器加速度傳感器4頻譜分析法進(jìn)行故障診斷頻譜分析法進(jìn)行故障診斷 頻譜頻譜分析儀分析儀檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 加速度傳感器加速度傳感器5電容式加速度傳感器電容式加速度傳感器 電容式加速度傳感器外觀與普電容式加速度傳感器

49、外觀與普通集成電路相似。通過(guò)表面微加工通集成電路相似。通過(guò)表面微加工技術(shù)，在硅襯底上制造出三個(gè)多晶技術(shù)，在硅襯底上制造出三個(gè)多晶硅電極，組成差動(dòng)電容。底層和頂硅電極，組成差動(dòng)電容。底層和頂層多晶硅固定不動(dòng)，中間層多晶硅層多晶硅固定不動(dòng)，中間層多晶硅是一個(gè)可以上下振動(dòng)的振動(dòng)片。當(dāng)是一個(gè)可以上下振動(dòng)的振動(dòng)片。當(dāng)電容加速度傳感器受到上下振動(dòng)時(shí)，電容加速度傳感器受到上下振動(dòng)時(shí)，電容差動(dòng)電容差動(dòng)變化，與加速度測(cè)試單元變化，與加速度測(cè)試單元封裝在一起的信號(hào)處理電路將電容封裝在一起的信號(hào)處理電路將電容變化量摶換成電壓輸出。電容加速變化量摶換成電壓輸出。電容加速度傳感器允許的撞擊加速度可達(dá)度傳感器允許的撞擊加

50、速度可達(dá)100g以上。以上。 1加速度測(cè)試單元加速度測(cè)試單元 2信號(hào)處理電路信號(hào)處理電路 3襯底襯底 4底層多晶硅（下電極）底層多晶硅（下電極） 5硅懸臂梁硅懸臂梁 6頂層多晶硅（上電極）頂層多晶硅（上電極）檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 加速度傳感器加速度傳感器6電容式加速度傳感器電容式加速度傳感器 圖示加速度傳感器以微細(xì)加工圖示加速度傳感器以微細(xì)加工技術(shù)為基礎(chǔ)，既能測(cè)量交變加速度技術(shù)為基礎(chǔ)，既能測(cè)量交變加速度（振動(dòng)），也可測(cè)量慣性力或重力（振動(dòng)），也可測(cè)量慣性力或重力加速度。其工作電壓為加速度。其工作電壓為2.75.25V，加速度測(cè)量范圍為數(shù)個(gè)加速度測(cè)量范圍為數(shù)個(gè)g，可輸出與，可輸出與加速度成正

51、比的電壓，也可輸出占加速度成正比的電壓，也可輸出占空比正比于加速度的空比正比于加速度的PWM 脈沖。脈沖。 使用加速度傳感器可以在汽車發(fā)生使用加速度傳感器可以在汽車發(fā)生碰撞時(shí)，經(jīng)控制系統(tǒng)使氣囊迅速充氣碰撞時(shí)，經(jīng)控制系統(tǒng)使氣囊迅速充氣 。 檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 加速度傳感器加速度傳感器7差動(dòng)差動(dòng)電容電容 電容的大小與極板的面積、電容的大小與極板的面積、極距和極板間的介質(zhì)有關(guān)。極距和極板間的介質(zhì)有關(guān)。 當(dāng)極板面積和介質(zhì)不變時(shí)，電當(dāng)極板面積和介質(zhì)不變時(shí)，電容大小與極距成反比。當(dāng)動(dòng)極板容大小與極距成反比。當(dāng)動(dòng)極板在兩靜極板中間時(shí)，電容在兩靜極板中間時(shí)，電容C1等于等于C2，總電容值，總電容值C等于

52、零（等于零（CC1C20），當(dāng)動(dòng)極板向上有微小移），當(dāng)動(dòng)極板向上有微小移動(dòng)時(shí)，電客動(dòng)時(shí)，電客C1增大增大C（C1C1C），電客），電客C2減小減小C（C2C2C），則總電容），則總電容CC1C22C，這就是差動(dòng)的基本原理。，這就是差動(dòng)的基本原理。C1C2 測(cè)力傳感器測(cè)力傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器金屬箔式應(yīng)變片金屬箔式應(yīng)變片金屬絲式應(yīng)變片金屬絲式應(yīng)變片1. 應(yīng)變片應(yīng)變片 導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外界力的作用下會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形，其電導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外界力的作用下會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形，其電阻值也將隨之發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)變效應(yīng)。電阻絲或半導(dǎo)阻值也將隨之發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)變效應(yīng)。電阻絲或半導(dǎo)體應(yīng)變片

53、的電阻相對(duì)變化量體應(yīng)變片的電阻相對(duì)變化量R/R與材料力學(xué)中的軸相應(yīng)變與材料力學(xué)中的軸相應(yīng)變x的關(guān)的關(guān)系在很大范圍內(nèi)是線性的。系在很大范圍內(nèi)是線性的。檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 測(cè)力傳感器測(cè)力傳感器電橋平衡條件電橋平衡條件 ： R1/R2=R4/R3 調(diào) 節(jié)調(diào) 節(jié) R P ， 最 終 可 以 使， 最 終 可 以 使R1 /R2 =R4/R3（ R1 、R2 是是R1、R2并聯(lián)并聯(lián)RP后的等效電阻），電后的等效電阻），電橋趨于平衡，橋趨于平衡，Uo被預(yù)調(diào)到零位，被預(yù)調(diào)到零位，這一過(guò)程稱為調(diào)零。圖中的這一過(guò)程稱為調(diào)零。圖中的R5是是用于減小調(diào)節(jié)范圍的限流電阻。用于減小調(diào)節(jié)范圍的限流電阻。 2. 電橋

54、平衡電路電橋平衡電路檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 測(cè)力傳感器測(cè)力傳感器FF 電阻應(yīng)變片的應(yīng)用可分為兩大類：電阻應(yīng)變片的應(yīng)用可分為兩大類： （1）將應(yīng)變片粘貼于某些彈性體上，并將其接到測(cè)量轉(zhuǎn)換電路，這樣就構(gòu)）將應(yīng)變片粘貼于某些彈性體上，并將其接到測(cè)量轉(zhuǎn)換電路，這樣就構(gòu)成測(cè)量各種物理量的專用應(yīng)變式傳感器。應(yīng)變式傳感器中，敏感元件一般為各種成測(cè)量各種物理量的專用應(yīng)變式傳感器。應(yīng)變式傳感器中，敏感元件一般為各種彈性體。傳感元件就是應(yīng)變片，測(cè)量轉(zhuǎn)換電路一般為橋路。彈性體。傳感元件就是應(yīng)變片，測(cè)量轉(zhuǎn)換電路一般為橋路。 （2）是將應(yīng)變片貼于被測(cè)試件上，然后將其接到應(yīng)變儀上就可直接從應(yīng)變）是將應(yīng)變片貼于被測(cè)試件上

55、，然后將其接到應(yīng)變儀上就可直接從應(yīng)變儀上讀取被測(cè)試件的應(yīng)變量。儀上讀取被測(cè)試件的應(yīng)變量。固定端固定端F懸臂梁彈性元件懸臂梁彈性元件S型彈性元件型彈性元件3. 彈性敏感元件彈性敏感元件 測(cè)力傳感器測(cè)力傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器F應(yīng)變片應(yīng)變片F(xiàn)F4. 應(yīng)變式荷重傳感器應(yīng)變式荷重傳感器 應(yīng)變式荷重傳感器主要用來(lái)測(cè)力和稱重。應(yīng)變式荷重傳感器主要用來(lái)測(cè)力和稱重。 應(yīng)變片應(yīng)變片粘貼在承重等截面鋼制圓柱表面上，當(dāng)?shù)冉孛鎴A柱受粘貼在承重等截面鋼制圓柱表面上，當(dāng)?shù)冉孛鎴A柱受外加力作用時(shí)外加力作用時(shí),應(yīng)變片隨圓柱的變形而產(chǎn)生相應(yīng)的變形，應(yīng)變片隨圓柱的變形而產(chǎn)生相應(yīng)的變形，從而使應(yīng)變片的電阻值發(fā)生變化，應(yīng)變片組

56、成的電橋從而使應(yīng)變片的電阻值發(fā)生變化，應(yīng)變片組成的電橋電路將電阻的變化量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓輸出，經(jīng)后續(xù)電路將電阻的變化量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓輸出，經(jīng)后續(xù)電路處理顯示出外加力的大小。電路處理顯示出外加力的大小。 荷重傳感器荷重傳感器（共（共 3個(gè)，個(gè)，120度分布）度分布）底座底座檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 測(cè)力傳感器測(cè)力傳感器墊塊墊塊電纜電纜底座底座被測(cè)構(gòu)件被測(cè)構(gòu)件5. 荷重傳感器稱重荷重傳感器稱重 壓力傳感器壓力傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 利用擴(kuò)散工藝制作的四個(gè)半導(dǎo)體應(yīng)變利用擴(kuò)散工藝制作的四個(gè)半導(dǎo)體應(yīng)變電阻處于同一硅片上（俗稱電阻處于同一硅片上（俗稱“硅杯硅杯”），），工藝一致性好，靈敏度相等，

57、漂移抵消，工藝一致性好，靈敏度相等，漂移抵消，遲滯、蠕變非常小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。遲滯、蠕變非常小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。1. 壓阻式固態(tài)壓力傳感器壓阻式固態(tài)壓力傳感器 壓力傳感器壓力傳感器檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器2. 壓阻式固態(tài)壓力傳感器壓阻式固態(tài)壓力傳感器不銹鋼隔離、承壓膜片不銹鋼隔離、承壓膜片壓力壓力 p硅杯硅杯 隔離、承壓膜片可隔離、承壓膜片可以將腐蝕性的氣體、液以將腐蝕性的氣體、液體與硅膜片體與硅膜片 隔離開(kāi)來(lái)。隔離開(kāi)來(lái)。 壓力傳感器壓力傳感器 機(jī)電一體化技術(shù)機(jī)電一體化技術(shù)檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器高壓進(jìn)氣口高壓進(jìn)氣口低壓進(jìn)氣口低壓進(jìn)氣口3. 小型壓阻式固態(tài)壓力傳感器小型壓阻式固態(tài)壓力傳感器進(jìn)氣管進(jìn)氣

58、管 當(dāng)硅杯兩側(cè)有壓力差時(shí)，硅當(dāng)硅杯兩側(cè)有壓力差時(shí)，硅杯產(chǎn)生變形，杯產(chǎn)生變形，4個(gè)應(yīng)變片阻值發(fā)個(gè)應(yīng)變片阻值發(fā)生變化，經(jīng)電橋電路輸出與壓差生變化，經(jīng)電橋電路輸出與壓差成正比的電壓。成正比的電壓。 當(dāng)進(jìn)氣口向大氣敞開(kāi)時(shí)，當(dāng)進(jìn)氣口向大氣敞開(kāi)時(shí)，輸出電壓對(duì)應(yīng)于輸出電壓對(duì)應(yīng)于“表壓表壓”（相（相對(duì)于大氣壓的壓力）；當(dāng)進(jìn)氣對(duì)于大氣壓的壓力）；當(dāng)進(jìn)氣口封閉并抽真空時(shí)，輸出電壓口封閉并抽真空時(shí)，輸出電壓對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng)于“絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力”。表壓壓力傳感器表壓壓力傳感器 機(jī)電一體化技術(shù)機(jī)電一體化技術(shù)檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 光電傳感器光電傳感器1. 遮斷式光電開(kāi)關(guān)遮斷式光電開(kāi)關(guān) 遮斷式光電開(kāi)關(guān)遮斷式光電開(kāi)關(guān)由相互由相

59、互分離且相對(duì)安裝的光發(fā)射器和分離且相對(duì)安裝的光發(fā)射器和光接受器組成。當(dāng)被檢測(cè)物體光接受器組成。當(dāng)被檢測(cè)物體位于發(fā)射器和接受器之間時(shí)，位于發(fā)射器和接受器之間時(shí)，光線被阻斷，接受器接受不到光線被阻斷，接受器接受不到紅外線而產(chǎn)生開(kāi)關(guān)信號(hào)。紅外線而產(chǎn)生開(kāi)關(guān)信號(hào)。Receiver被檢測(cè)物體被檢測(cè)物體光發(fā)射器光發(fā)射器光接收器光接收器 機(jī)電一體化技術(shù)機(jī)電一體化技術(shù)檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 光電傳感器光電傳感器2. 定區(qū)域反射式光電開(kāi)關(guān)定區(qū)域反射式光電開(kāi)關(guān) 定區(qū)域式光電開(kāi)關(guān)有一個(gè)定區(qū)域式光電開(kāi)關(guān)有一個(gè)非常確定的檢測(cè)區(qū)域，不經(jīng)過(guò)非常確定的檢測(cè)區(qū)域，不經(jīng)過(guò)該區(qū)域的被測(cè)物體不會(huì)引起光該區(qū)域的被測(cè)物體不會(huì)引起光電開(kāi)關(guān)

60、產(chǎn)生開(kāi)關(guān)信號(hào)。電開(kāi)關(guān)產(chǎn)生開(kāi)關(guān)信號(hào)。檢測(cè)距離檢測(cè)距離檢測(cè)距離 機(jī)電一體化技術(shù)機(jī)電一體化技術(shù)檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 光電傳感器光電傳感器 反射鏡使用偏光三角棱鏡，反射鏡使用偏光三角棱鏡，能將發(fā)射器發(fā)出的光轉(zhuǎn)變成偏能將發(fā)射器發(fā)出的光轉(zhuǎn)變成偏振光反射回去，光接收器表面振光反射回去，光接收器表面覆蓋一層偏光透鏡，只能接受覆蓋一層偏光透鏡，只能接受反射鏡反射回來(lái)的偏振光。反射鏡反射回來(lái)的偏振光。反射鏡反射鏡被測(cè)物體被測(cè)物體偏振光偏振光發(fā)射光發(fā)射光3. 反射鏡反射型光電開(kāi)關(guān)反射鏡反射型光電開(kāi)關(guān) 機(jī)電一體化技術(shù)機(jī)電一體化技術(shù)檢測(cè)與傳感器檢測(cè)與傳感器 光電傳感器光電傳感器 漫反射型光電開(kāi)關(guān)漫反射型光電開(kāi)關(guān)集集