第二章2013(4)

1、2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器2.2.9 9 光電傳感器光電傳感器2.2.1010 熱電式傳感器熱電式傳感器2.2.1111 計(jì)數(shù)編碼類傳感器計(jì)數(shù)編碼類傳感器重點(diǎn)：光電式、熱電式等傳感器的工作原理重點(diǎn)：光電式、熱電式等傳感器的工作原理難點(diǎn)：光電效應(yīng)、熱電阻效應(yīng)、熱電效應(yīng)等理解，光電編難點(diǎn)：光電效應(yīng)、熱電阻效應(yīng)、熱電效應(yīng)等理解，光電編碼類傳感器的用途碼類傳感器的用途內(nèi)內(nèi)容容提提要要2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器2.9 光電傳感器光電傳感器基本原理：光電效應(yīng)，即將光能量變化轉(zhuǎn)換為電量變化（產(chǎn)生電能或控制電能）內(nèi)光電效應(yīng)內(nèi)光電效應(yīng) 光電效應(yīng)光電效應(yīng)外光電效應(yīng)外光電效應(yīng) 光生伏特效應(yīng)光生伏

2、特效應(yīng) 能量控制型能量控制型能量轉(zhuǎn)換型能量轉(zhuǎn)換型2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器一、內(nèi)光電效應(yīng)一、內(nèi)光電效應(yīng) 半導(dǎo)體材料受到光照時(shí)會(huì)產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，使其導(dǎo)電性能增強(qiáng)，光線愈強(qiáng)，阻值愈低，這種光照后電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，稱為內(nèi)光電效應(yīng)。內(nèi)光電效應(yīng)分為兩類內(nèi)光電效應(yīng)分為兩類： 一類是半導(dǎo)體材料在光照的作用下，電阻率發(fā)生改變的現(xiàn)象，光敏電阻以此為基礎(chǔ)； 另一類是PN結(jié)在光照作用下，導(dǎo)電性能發(fā)生改變的現(xiàn)象，光敏二極管、光敏三極管以此為基礎(chǔ) 2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器1、光敏電阻 工作原理：內(nèi)光電效應(yīng) (1)光敏電阻工作原理示意圖結(jié)構(gòu)：在玻璃底板上涂一層對(duì)光敏感的半導(dǎo)體物質(zhì)，兩端有梳狀金

3、屬電極，然后在半導(dǎo)體上覆蓋一層漆膜。2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器光敏電阻的主要特征參數(shù)：1）光電流、暗電阻、亮電阻 暗電阻：在未受到光照射條件下呈現(xiàn)的阻值，兆歐量級(jí) 暗電流：暗電阻時(shí)流過(guò)的電流 亮電阻：在受到某一光照條件下呈現(xiàn)的阻值，千歐量級(jí) 亮電流：亮電阻時(shí)流過(guò)的電流 一般希望暗電阻大，亮電阻小，這樣暗電流小，亮電流大，相應(yīng)的光電流便大。2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器硫化鎘(CdS)、硒化鎘(CdSe)：0.4m0.75 m可見光范圍氧化鋅(ZnO)、硫化鋅(ZnS)： 適用于紫外線范圍硫化鉛(PbS)、硒化鉛(PbSe)：適用于紅外線范圍2

4、）光照特性、伏安特性、光譜特性因此，在選用光敏電阻時(shí)，應(yīng)把元件與光源結(jié)合考慮。因此，在選用光敏電阻時(shí)，應(yīng)把元件與光源結(jié)合考慮。 光敏電阻是純電阻元件，阻值隨光照增強(qiáng)而減小，暗電阻為兆歐量級(jí)，亮電阻在千歐以下； 靈敏度高，光譜響應(yīng)范圍寬（從紫外到紅外）；體積小，性能穩(wěn)定。2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器 當(dāng)光敏電阻受到光照時(shí)，阻值減小。光敏電阻實(shí)例光敏電阻實(shí)例2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器2 2、光敏晶體管、光敏晶體管工作原理：內(nèi)光電效應(yīng) (2)PN 結(jié)在光照作用下，導(dǎo)電性能發(fā)生改變的現(xiàn)象 2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器PNGE光敏三極管光敏三極管：在光敏二極管的基礎(chǔ)上，內(nèi)部增加

5、晶體三極管，具有電流放大作用，提高了靈敏度。光敏二極管光敏二極管：相當(dāng)于一個(gè)P-N結(jié)，處于反向工作狀態(tài)，沒有光照時(shí)不導(dǎo)通，有光照時(shí)導(dǎo)通。 由于晶體管的放大作用，通常為幾十倍到幾百倍，因此光敏晶體管的靈敏度比光敏二極管高；光電探測(cè)器的頻響可達(dá)109Hz量級(jí)2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器光敏二極管結(jié)構(gòu)：光敏二極管結(jié)構(gòu)與一般二極管相似，它們都有一個(gè)PN結(jié)，并且都是單向?qū)щ姷姆蔷€性元件。為了提高轉(zhuǎn)換效率大面積受光，PN結(jié)面積比一般二極管大。注：發(fā)光二極管與光敏二極管不同，發(fā)光二極管利用固體材料發(fā)光（電致發(fā)光），材料不同發(fā)光顏色不同，是一種將電能轉(zhuǎn)化為光能的器件，加正向電壓時(shí)，在N-P的電子、空穴

6、結(jié)合過(guò)程中發(fā)射一定頻率的光信號(hào)。 2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器光敏三極管結(jié)構(gòu)光敏三極管結(jié)構(gòu)：光敏三極管有兩個(gè)PN結(jié)。與普通三極管相似，有電流增益，靈敏度比光敏二極管高。多數(shù)光敏三極管的基極沒有引出線，只有正負(fù)（c、e）兩個(gè)引腳，所以其外型與光敏二極管相似，從外觀上很難區(qū)別。2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器光敏晶體管的應(yīng)用照相機(jī)自動(dòng)曝光2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器二、外光電效應(yīng)二、外光電效應(yīng)工作原理：利用外光電效應(yīng)，器件導(dǎo)電，在某一頻率以上的光照射下，電流大小與光照強(qiáng)度成正比。 在光照作用下，材料內(nèi)的電子從表面逸出的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)，也稱光電子發(fā)射效應(yīng)。 外光電效應(yīng)器件有光

7、電管、光電倍增管。2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器 電子逸出物體表面的條件是 hA。因此，對(duì)每一種光電陰極材料均有一個(gè)確定的光頻率閾值0（h0=A）。只有當(dāng)入射光頻率高于該閾值頻率0時(shí)，才能引發(fā)電子（也稱光電子）發(fā)射。 入射光的頻譜成分不變時(shí)，產(chǎn)生的光電子與光強(qiáng)成正比。1 1、外光電效應(yīng)、外光電效應(yīng)愛因斯坦光電效應(yīng)方程電子動(dòng)能一個(gè)光子的能量212hmvA逸出功 式中：h 普朗克常數(shù) m 電子質(zhì)量 入射光頻率 v 電子逸出材料時(shí)的初速度 A 材料（光電陰極）的逸出功 2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器2 2、光電管、光電管光電管結(jié)構(gòu)：光電管是一個(gè)抽真空或充惰性氣體的玻璃管，內(nèi)部有光陰極、陽(yáng)

8、極，光陰極涂有光敏材料，當(dāng)光線照射在光敏材料上時(shí)，如果光子的能量E大于電子的逸出功A（EA），會(huì)有電子逸出產(chǎn)生電子發(fā)射。電子被帶有正電的陽(yáng)極吸引，在光電管內(nèi)形成電子流，電流在回路電阻 R上產(chǎn)生正比于電流大小的壓降。2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器主要用于：分光光度計(jì)、光電比色計(jì)等分析儀器和各種自動(dòng)裝置。光電陰極 特性參數(shù)： 頻譜靈敏度、閾值波長(zhǎng)、逸出功材料：金屬（紅限低，紫外區(qū)） 半導(dǎo)體（紅限高）RUI 光 強(qiáng) 入射光的頻譜成分不變時(shí)，產(chǎn)生的光電子與光強(qiáng)成正比。 2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器3 3、光電倍增管光電倍增管光照很弱時(shí)，光電管產(chǎn)生的電流很小，為提高靈敏度常常使用光電倍增管

9、。光電倍增管是利用二次電子釋放效應(yīng)，高速電子撞擊固體表面，發(fā)出二次電子，將光電流在管內(nèi)進(jìn)行放大。2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器光電倍增管適合探測(cè)微弱光信號(hào)，注意不能接受強(qiáng)光刺激2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器三、光生伏特效應(yīng)三、光生伏特效應(yīng) 在光線作用下能使物體產(chǎn)生一定方向的電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為光生伏特效應(yīng)。 根據(jù)工作機(jī)理不同，光生伏特效應(yīng)可分為三種：即金屬-半導(dǎo)體接觸光生伏特效應(yīng)、P-N結(jié)光生伏特效應(yīng)、丹培效應(yīng)。 2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器 光電池是基于光生伏特效應(yīng)制成的有源器件 從用途上講，光電池可分為兩類： 一類是把光電池用做電源，既常說(shuō)的太陽(yáng)能電池，要求其效率高、成本低

10、、壽命長(zhǎng)、功率大等； 另一類是把它當(dāng)作光電探測(cè)器，稱為測(cè)量用光電池，要求它線性好、光譜響應(yīng)范圍合適、響應(yīng)時(shí)間短等。 光電器件：光電池（特指測(cè)量用光電池）2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器+-PN光電池的作用原理： 當(dāng)照射至光電池的PN的P型面上時(shí)，如果光子能量h大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，則在P型區(qū)每吸收一個(gè)光子便激發(fā)出一個(gè)電子空穴對(duì)。在PN結(jié)電場(chǎng)作用下，N區(qū)的光生空穴被拉向P區(qū)，P區(qū)的光生電子被拉向N區(qū)。結(jié)果在N區(qū)便會(huì)積聚負(fù)電荷，在P區(qū)則積聚正電荷。這樣在N區(qū)和P區(qū)便形成電勢(shì)區(qū)。線性好，光譜響應(yīng)范圍合適，響應(yīng)時(shí)間短2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器光電池光電池外形外形光敏面光敏面2.9 2

11、.9 光電傳感器光電傳感器四、光電傳感器的基本特性四、光電傳感器的基本特性光敏元件的基本特性光敏元件的基本特性1) 光電特性光電特性2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器2) 伏安特性伏安特性2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器3) 光譜特性光譜特性2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器4) 溫度特性溫度特性2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器適合快速測(cè)量5) 頻率特性頻率特性 響應(yīng)時(shí)間常數(shù)一般為：響應(yīng)時(shí)間常數(shù)一般為：10-4s10-5s2.9 2.9 光電傳感器光電傳感器五、圖像傳感器五、圖像傳感器圖像傳感器主要指的是CCD和CMOS這兩類固態(tài)圖像傳感器 CCD是電荷耦合器件（Charge Co

12、upled Device）CMOS是互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體 （Complementary Metal-Oxide-Semiconductor） CCD和CMOS使用的都是一種PN結(jié)半導(dǎo)體光敏感器，能夠?qū)⑷肷涔饩€的光子轉(zhuǎn)換成為與之?dāng)?shù)量成比例的電子。 圖像傳感器被廣泛應(yīng)用于機(jī)器視覺、模式識(shí)別與人工智能、安防監(jiān)控、工業(yè)檢測(cè)等領(lǐng)域 2.10 2.10 熱電式傳感器熱電式傳感器2.102.10 熱電式傳感器分 類基本原理：溫度變化轉(zhuǎn)換為電能變化2.10 2.10 熱電式傳感器熱電式傳感器一、一、熱電阻電阻靈敏度，一定范圍內(nèi)當(dāng)作常數(shù)，0.3%0.6% 金屬的電阻隨溫度的升高而增加靈敏度： 0(/)td RR

13、Sdt001()tRRtt電阻變化原理：金屬熱電阻效應(yīng)溫度變化熱電阻效應(yīng)：幾乎所有物質(zhì)的電阻都隨其本身溫度的變化而變化2.10 2.10 熱電式傳感器熱電式傳感器常用的金屬熱電阻有：鉑熱電阻、銅熱電阻等 鉑熱電阻值分別為值分別為100100和和5050 （Pt100Pt100和和Pt50Pt50）銅: 銅熱電阻有兩種初始電阻值，R0=50和R0=100,分度號(hào)分別為u50和u100鉑：在很廣的范圍內(nèi)保持良好線性，靈敏閾410C2.10 2.10 熱電式傳感器熱電式傳感器二、二、熱敏電阻基本原理：半導(dǎo)體熱電阻效應(yīng) 負(fù)溫度系數(shù) NTC 正溫度系數(shù) PTC 臨界溫度 CTR PTC和CTR為劇變型，

14、適合在某一較窄的溫度范圍內(nèi)用作溫度開關(guān)或檢測(cè)元件； NTC為緩變型，適合在稍寬的溫度范圍內(nèi)用作測(cè)量元件，是目前使用的主要的熱敏電阻主要的熱敏電阻2.10 2.10 熱電式傳感器熱電式傳感器NTC的負(fù)指數(shù)規(guī)律：0110BTTTRR e尺寸可以做得很?。豢蓽y(cè)微小區(qū)域的溫度，且響應(yīng)時(shí)間短溫度系數(shù)： 溫度變化 1K 時(shí)，電阻變化值室溫下約為鉑熱電阻溫度系數(shù)的10倍以上，但隨溫度變化21TTTdRBRdTT 2.10 2.10 熱電式傳感器熱電式傳感器半導(dǎo)體熱敏電阻有很高的電阻溫度系數(shù)，其靈敏度比熱電阻高得多。而且體積可以做得很小，故動(dòng)態(tài)特性好，特別適于在-100 300之間測(cè)溫。玻璃殼玻璃殼熱敏電阻熱

15、敏電阻引線引線2.10 2.10 熱電式傳感器熱電式傳感器聚脂塑料封裝聚脂塑料封裝熱敏電阻熱敏電阻熱敏電阻的應(yīng)用熱敏電阻的應(yīng)用2.10 2.10 熱電式傳感器熱電式傳感器2.10 2.10 熱電式傳感器熱電式傳感器2.10 2.10 熱電式傳感器熱電式傳感器三、三、熱電偶1、基本原理熱電效應(yīng)：帕爾貼效應(yīng) + + 湯姆遜效應(yīng) 將兩種不同材料的導(dǎo)體A和B串接成一個(gè)閉合回路，當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)溫度不同時(shí)，在回路中就會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)，形成電流，此現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電效應(yīng)2.10 2.10 熱電式傳感器熱電式傳感器（1）帕爾貼效應(yīng)：兩種不同材料的導(dǎo)體相互緊密連接在一起時(shí)，由于自由電子的濃度不同，因而導(dǎo)致在接觸處形

16、成電位差，稱為接觸電動(dòng)勢(shì)或帕爾貼熱電動(dòng)勢(shì)。( )( )ln( )AABBn TkTeTen T10-2V量級(jí)（2）湯姆遜效應(yīng)：當(dāng)單一均質(zhì)導(dǎo)體兩端溫度不同時(shí)，由于溫度較高一端的電子能量高于溫度較低一端的電子能量，因而產(chǎn)生了電子擴(kuò)散，形成了溫差電動(dòng)勢(shì)，或稱湯姆遜熱電動(dòng)勢(shì)。00( ,)TAATe TTdT 10-5V量級(jí)熱電偶工作機(jī)理：帕爾貼效應(yīng) + + 湯姆遜效應(yīng)2.10 2.10 熱電式傳感器熱電式傳感器1）必須采用兩種不同材料作為熱電極；2）熱電偶的熱端和冷端必須具有不同的溫度熱電偶工作機(jī)理：帕爾貼效應(yīng) + + 湯姆遜效應(yīng)T：熱端：熱端T0：冷端：冷端EABTT0i恒溫恒溫溫差電動(dòng)勢(shì)溫差電動(dòng)勢(shì)

17、 EAB=AB T ( T=T-T0 ) AB 稱為溫差電動(dòng)勢(shì)率靈敏度靈敏度取決于取決于 AB，也就取決于兩種不同材料的搭配，也就取決于兩種不同材料的搭配2.10 2.10 熱電式傳感器熱電式傳感器2、熱電偶基本定律（1）中間溫度定律 熱電偶AB的熱電動(dòng)勢(shì)僅取決于熱電偶的材料和兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度，而與溫度沿?zé)犭姌O的分布以及熱電極的參數(shù)和形式無(wú)關(guān)。00( ,)( ,)(,)ABABCABCETTETTETT 制定熱電偶分度表2.10 2.10 熱電式傳感器熱電式傳感器（2）中間導(dǎo)體定律 在熱電偶AB回路中接入第三種材料的導(dǎo)體，只要其兩端的溫度相同，該導(dǎo)體的接入就不會(huì)影響熱電偶回路的總熱電動(dòng)勢(shì)。測(cè)量導(dǎo)

18、線和儀表不會(huì)影響測(cè)量2.10 2.10 熱電式傳感器熱電式傳感器（3）標(biāo)準(zhǔn)電極定律： 當(dāng)熱電偶回路的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)溫度為T和T0時(shí)，用導(dǎo)體AB組成的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)等于熱電偶AC和熱電偶CB的熱電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和。000( ,)( ,)( ,)ABACCBETTETTETT 以標(biāo)準(zhǔn)鉑電極為參照物（熱電偶（熱電偶AC和熱電偶和熱電偶CB為兩種導(dǎo)體為兩種導(dǎo)體A、B分別與參考電極分別與參考電極C組成的熱電偶）組成的熱電偶）2.10 2.10 熱電式傳感器熱電式傳感器3、熱電偶的串、并聯(lián)（1）并聯(lián)并聯(lián)熱電偶可用于測(cè)量平均溫度（2）串聯(lián)： 所有測(cè)量端處于同一溫度T下，所有參考端處于另一溫度T0下輸出電動(dòng)勢(shì)是每個(gè)熱

19、電動(dòng)勢(shì)之和AABB1T2TTE0T0TAB0T 3T1E2E3E儀表儀表3R2R1R3321EEEET),(),(),(31030201TTETTETTEABABAB AABBTTTE0TABT儀表儀表0T0T0TCCCDDD2.10 2.10 熱電式傳感器熱電式傳感器安裝螺紋安裝螺紋安裝法蘭安裝法蘭2.10 2.10 熱電式傳感器熱電式傳感器4、熱電偶的誤差及溫度補(bǔ)償（1）要求：熱電極材料一定，參考端溫度T0恒定；特別地，熱電偶分度表針對(duì)T0 = 0。（2）測(cè)量誤差來(lái)源：參考端溫度隨環(huán)境變化（3）補(bǔ)償方法：1）零度恒溫法：使用不便2）計(jì)算修正法：使用不便3）電橋補(bǔ)償法：冷端溫度變化補(bǔ)償4）延

20、引熱電極法：將冷端移至溫度變化比較平緩的環(huán)境中之后，再用上述方法測(cè)量導(dǎo)線的影響？2.11 2.11 計(jì)數(shù)編碼類傳感器計(jì)數(shù)編碼類傳感器2.11 2.11 計(jì)數(shù)編碼類傳感器計(jì)數(shù)編碼類傳感器分 類基本原理：將轉(zhuǎn)換后的電量按開關(guān)量（或脈沖）計(jì)數(shù)或編碼等數(shù)字形式輸出，從而提高傳感器的抗干擾能力2.11 2.11 計(jì)數(shù)編碼類傳感器計(jì)數(shù)編碼類傳感器 感應(yīng)同步器是基于電磁感應(yīng)原理來(lái)測(cè)量直線或角位移的器件。測(cè)量直線位移的稱為直線感應(yīng)同步器，測(cè)量角位移的稱為圓感應(yīng)同步器。一、感應(yīng)同步器一、感應(yīng)同步器2.11 2.11 計(jì)數(shù)編碼類傳感器計(jì)數(shù)編碼類傳感器二、光柵傳感器二、光柵傳感器 光柵是一種在基體（金屬或玻璃）上刻

21、有等間距均勻分布刻線的光學(xué)元件，此處僅關(guān)注計(jì)量光柵計(jì)量光柵基于莫爾條紋這一幾何光學(xué)現(xiàn)象2.11 2.11 計(jì)數(shù)編碼類傳感器計(jì)數(shù)編碼類傳感器莫爾條紋的形成：兩光柵的遮光和透光效應(yīng) 計(jì)量光柵由標(biāo)尺光柵（主光柵）和指示光柵組成，兩者的刻線寬度和間距完全一樣。將其疊合在一起，保持很小的間隙（0.05mm或0.1mm）。將標(biāo)尺光柵固定不動(dòng)，而指示光柵安裝在運(yùn)動(dòng)部件上，所以兩者之間可以形成相對(duì)運(yùn)動(dòng)。2sin2WWBB遠(yuǎn)大于W，因此能夠被光敏元件識(shí)別莫爾條紋2.11 2.11 計(jì)數(shù)編碼類傳感器計(jì)數(shù)編碼類傳感器當(dāng)指示光柵自左向右移動(dòng)時(shí)，莫爾條紋的亮帶和暗帶將按順序自下而上不斷地掠過(guò)光敏元件（在演示中就是我們的

22、眼睛）。光敏元件“觀察”到莫爾條紋的光強(qiáng)變化近似于正弦波變化。光柵移動(dòng)一個(gè)柵距W，光強(qiáng)變化一個(gè)周期。2.11 2.11 計(jì)數(shù)編碼類傳感器計(jì)數(shù)編碼類傳感器莫爾條紋的特性（1）莫爾條紋移動(dòng)與光柵運(yùn)動(dòng)有對(duì)應(yīng)關(guān)系（2）莫爾條紋具有位移放大作用，大大提高了測(cè)量靈敏度（3）莫爾條紋具有誤差平均效應(yīng)，綜合柵距誤差為N 莫爾條紋的測(cè)量光信號(hào)電信號(hào)辨向電路可逆計(jì)數(shù)器較高的測(cè)量精度和測(cè)量范圍，可動(dòng)態(tài)測(cè)量，讀數(shù)顯示數(shù)字化；長(zhǎng)度：精度0.1mm，分辨率0.05mm；角度：精度0.15，分辨率0.1運(yùn)動(dòng)2.11 2.11 計(jì)數(shù)編碼類傳感器計(jì)數(shù)編碼類傳感器4、光柵傳感器的結(jié)構(gòu)組成 光柵傳感器的結(jié)構(gòu)組成1-光源 2-聚光透

23、鏡 3-主光柵 4-指示光柵 5-光電元件 6-莫爾條紋 7-光強(qiáng)分布2.11 2.11 計(jì)數(shù)編碼類傳感器計(jì)數(shù)編碼類傳感器 1、概念 磁柵傳感器是一種位移傳感器，可分為長(zhǎng)磁柵和圓磁柵傳感器，分別用來(lái)測(cè)量線位移和角位移。 2、特點(diǎn) 磁柵式位移傳感器具有較高精度，可以達(dá)到0.01mm/m，分辨率為15m；但磁信號(hào)的均勻性、一致性及穩(wěn)定性對(duì)磁柵式位移測(cè)量的精度的精度影響較大。三、磁柵傳感器三、磁柵傳感器2.11 2.11 計(jì)數(shù)編碼類傳感器計(jì)數(shù)編碼類傳感器四、光電編碼器四、光電編碼器基本原理 編碼器又稱碼盤，是一種數(shù)字式角位移傳感器，有增量式和絕對(duì)式兩種增量式光電編碼器只能反映相對(duì)于上次轉(zhuǎn)動(dòng)角度的增量

24、；需要一個(gè)計(jì)數(shù)和辨向系統(tǒng)，以判斷方向和角位移角位移周期性的電信號(hào)計(jì)數(shù)脈沖A、B信號(hào)超前滯后辨向2.11 2.11 計(jì)數(shù)編碼類傳感器計(jì)數(shù)編碼類傳感器絕對(duì)式光電編碼器2.11 2.11 計(jì)數(shù)編碼類傳感器計(jì)數(shù)編碼類傳感器絕對(duì)式光電編碼器將被測(cè)角轉(zhuǎn)換為相應(yīng)代碼，指示其絕對(duì)位置碼盤7801111000格雷碼編碼盤從一個(gè)計(jì)數(shù)狀態(tài)轉(zhuǎn)到下一個(gè)計(jì)數(shù)狀態(tài)時(shí)，只有1位二進(jìn)制碼改變，所以能把誤差控制在一個(gè)數(shù)單位以內(nèi)，提高了可靠性，而且避免使數(shù)字電路產(chǎn)生很大的尖峰電流脈沖二進(jìn)制碼盤循環(huán)編碼盤結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分辨率低2.11 2.11 計(jì)數(shù)編碼類傳感器計(jì)數(shù)編碼類傳感器傳感器概念、分類、靜態(tài)及動(dòng)態(tài)特性傳感器概念、分類、靜態(tài)及動(dòng)態(tài)特性各種傳感器的工作原理各種傳感器的工作原理 應(yīng)變效應(yīng)、壓阻效應(yīng)、渦流效應(yīng)、壓電效應(yīng)、逆壓電效