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    淺述位移傳感器的優勢和應用

    發布時間:2022-12-14      點擊次數:294
       位移傳感器又稱為線性傳感器,是一種探測物體移動位移的裝置。根據樣式劃分,它分為電感式位移傳感器,電容式位移傳感器,光電式位移傳感器,位移傳感器超聲波式位移傳感器,霍爾式位移傳感器。電感式位移傳感器是一種屬于金屬感應的線性器件,接通電源后,在開關的感應面將產生一個交變磁場,當金屬物體接近此感應面時,金屬中則產生渦流而吸取了振蕩器的能量,使振蕩器輸出幅度線性衰減,然后根據衰減量的變化來完成無接觸檢測物體的目的。
      計量光柵是利用光柵的莫爾條紋現象來測量位移的。“莫爾”原出于法文Moire,意思是水波紋。幾百年前法國絲綢工人發現,當兩層薄絲綢疊在一起時,將產生水波紋狀花樣;如果薄綢子相對運動,則花樣也跟著移動,這種奇怪的花紋就是莫爾條紋。
      一般來說,只要是有一定周期的曲線簇重疊起來,便會產生莫爾條紋。計量光柵在實際應用上有透射光柵和反射光柵兩種;按其作用原理又可分為輻射光柵和相位光柵;按其用途可分為直線光柵和圓光柵。下面以透射光柵為例加以討論。
      透射光柵尺上均勻地刻有平行的刻線即柵線,a為刻線寬,b為兩刻線之間縫寬,W=a+b稱為光柵柵距。目前國內常用的光柵每毫米刻成10、25、50、100、250條等線條。光柵的橫向莫爾條紋測位移,需要兩塊光柵。一塊光柵稱為主光柵,它的大小與測量范圍相一致;另一塊是很小的一塊,稱為指示光柵。為了測量位移,必須在主光柵側加光源,在指示光柵側加光電接收元件。當主光柵和指示光柵相對移動時,由于光柵的遮光作用而使莫爾條紋移動,固定在指示光柵側的光電元件,將光強變化轉換成電信號。由于光源的大小有限及光柵的衍射作用,使得信號為脈動信號。
      位移傳感器是測量物體位置移動的高精密自動化測量工具。位移傳感器又稱為線性傳感器,位移是和物體的位置在運動過程中的移動有關的量,位移的測量方式所涉及的范圍是相當廣泛的。在這種轉換過程中有許多物理量常常需要先變換為位移,然后再將位移變換成電量。因此位移傳感器是一類重要的基本傳感器。
      某些應用中,電位器式位移傳感器的可動電刷與被測物體相連。物體的位移引起電位器移動端的電阻變化。阻值的變化量反映了位移的量值,阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。通常在電位器上通以電源電壓,以把電阻變化轉換為電壓輸出。線繞式電位器由于其電刷移動時電阻以匝電阻為階梯而變化,其輸出特性亦呈階梯形。如果這種位移傳感器在伺服系統中用作位移反饋元件,則過大的階躍電壓會引起系統振蕩。因此在電位器的制作中應盡量減小每匝的電阻值。電位器式位移傳感器的另一個主要缺點是易磨損。它的優點是:結構簡單,輸出信號大,使用方便,價格低廉。
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