项目五感应式防盗报警器的设计与制作课件.ppt

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1、传感器技术感应式防盗报警器的设计与制作项目五第6章位移传感器6.2光栅位移传感器传感器6.1机械位移传感器6.3光电编码器6.4磁栅传感器6.5感应同步器6.6接近传感器6.7转速传感器6.8多普勒效应测速6.9液位及物位传感器6.10流量及流速传感器6.1机械位移传感器机械位移传感器是用来测量位移、距离、位置、尺寸、角度和角位移等几何学量的一种传感器。应用最多,品种繁多.按传感器的信号输出形式分为模拟式和数字式.6.1.1电位器式位移传感器1、电位器的基本概念电位器是人们常用到的一种电子元件，它作为传感器可以

2、将机械位移或其他形式的能转换为位移的非电量，转换为与其有一定函数关系的电阻值的变化，从而引起电路中输出电压的变化。1电刷2转轴3电阻体4滑动壁,AC总电阻,转轴与滑动壁相连.原理:用机械运动调节电位器的转轴,电位器输出电压改变6.1.1电位器式位移传感器2、电位器的主要技术参数（1）最大阻值和最小阻值（2）电阻值变化规律,线性或对数.（3）线性电位器的线性度,非线性误差.（4）滑动噪声,滑动接触点打火产生的噪声电压.6.1.2电容式位移传感器以电容器为敏感元件，将机械位移量转换为电容量变化的传感器称为电容式位移

3、传感器。其电容变化与位移变化成非线性关系，为了改善非线性关系，可采用差动变极距式电容传感器。1可动极板2固定极板6.1.3电感位移传感器电感式传感器是利用线圈自感或互感量系数的变化来实现非电量电测的一种装置。气隙δ变小、磁阻变小、电感变大，电流减小。6.1.3电感位移传感器电感式传感器是利用线圈自感或互感量系数的变化来实现非电量电测的一种装置。1.自感式位移传感器螺线管式电感传感器特点：（1）测量范围大；（2）灵敏度低。活动铁心与被测物一起移动,引起l变化,引起电感变化6.1.3电感位移传感器2.差动变压器式位

4、移传感器当铁心处于中心对称位置时，则，所以；当铁心向两端位移时，大于或小于，使不等于零，其值与铁心的位移成正比。反向串联特点：结构简单、灵敏度高、线性度好和测量范围宽。缺点是存在零点残余电动势。可采用相敏检波电路等措施进行补偿。6.1.4电涡流式位移传感器电涡流效应：金属导体中的磁通发生变化，就会在闭合的导体内产生感应电流，在导体内是自行闭合的。电涡流的产生会使产生磁场的线圈阻抗发生变化。6.1.4电涡流式位移传感器若改变这些参数中的任一物理量，都将引起的变化，这就是电涡流传感器的工作原理。比如x变化，Z变化。

5、线圈通上交流电I1，它周围产生磁场H1,处于H1中的金属导体产生I2，这个电涡流产生H2，方向相反，使电流线圈有效阻抗Z变。6.2光栅位移传感器6.2.1莫尔条纹：光栅上若干条明暗相间的条纹。d亮带f暗带不透光透光光栅莫尔条纹：亮带，菱形。透明玻璃莫尔条纹两个重要性质（1）指示光栅不动，主光栅动左右平移，莫尔条纹沿指示光栅上下移动，莫尔条纹移动方向与两光栅相对移动方向垂直。（2）莫尔条纹有位移的放大作用。主光栅移动一个删距W，莫尔条纹移动一个B.夹角较小时，主光栅移动一个删距W，莫尔条纹移动KW.6.2光栅位移

6、传感器莫尔条纹6.2.2光栅位移传感器的结构及工作原理主光栅与被测物相连，主光栅产生位移时，莫尔条纹便随着产生位移，若用光电器件记录莫尔条纹通过某点的数目，便可知主光栅移动的距离，也就测得了被测物体的位移量。6.2.2光栅位移传感器的结构及工作原理光栅的辨向如果传感器只安装一套光电元件，则在实际应用中，无论光栅作正向移动还是反向移动，光敏元件都产生相同的正弦信号，无法分辨位移的方向。安装2套光电元件，得到2个相差90度的电信号，通过加减发计数器判断方向。脉冲细分细分技术能在不增加光栅刻线数及价格的情况下提高光栅

7、的分辨力。细分前，光栅的分辨力只有一个栅距的大小。采用4细分技术后，计数脉冲的频率提高了4倍，相当于原光栅的分辨力提高了3倍，测量步距是原来的1/4，较大地提高了测量精度。细分前细分后6.2.2光栅位移传感器的结构及工作原理为光栅设计的专用数据转接器（光栅计数卡）内部包含以下电路：放大、整形、细分、辨向、报警、阻抗变换等。光栅数显表尺身尺身安装孔反射式扫描头（与移动部件固定）扫描头安装孔可移动电缆光栅的外形及结构防尘保护罩的内部为长磁栅扫描头（与移动部件固定）光栅尺可移动电缆光栅的外形及结构（续）6.3光电编码

8、器编码器是将直线运动和转角运动变换为数字信号进行测量的一种传感器。构造类型转动方式直线-线性编码器转动-转轴编码器光束形式透射式反射式信号性质增量式辨别方向可辨向的增量式编码器不可辨向的脉冲发生器零位信号有零位信号无零位信号绝对式编码器信号航空插头编码器外形其他角编码器外形其他角编码器外形（续）拉线式角编码器利用线轮，能将直线运动转换成旋转运动。其他角编码器外形6.3.1增量式编码器比