第二章 电力传动系统状态量的检测.ppt

《电气传动数字控制系统》——(角位移)检测增量式光电编码盘霍尔电流传感器霍尔电压传感器畏媒延鞘***杰秃悲嘴蓟唉非身赖忆校氢瘦州煤址惫痘播迎拖寻楞抱摔德秦第二章电力传动系统状态量的检测第二章电力传动系统状态量的检测在电动机控制中,控制系统可分为开环系统和闭环系统两类。开环控制系统比较简单,能够满足一般的控制要求;闭环控制系统则用于有精度要求的控制。在电动机控制系统中,这些精度要求包括:电动机本身的运动精度要求,如角度和转速;执行机构的运动精度要求,如线位移和角位移。要实现对这些物理量的精确控制,就必须通过高精度的检测传感器对这些物理量进行检测,将检测的结果转换成数字量,反馈给单片机,通过单片机对这些数据进行处理,处理的结果作为控制量对电动机进行控制,从而实现了闭环控制。所以,检测传感器加上反馈环节是开环控制系统和闭环控制系统的主要区别,是电动机闭环控制系统的重要组成部分。本章将介绍在电动机控制中常用的位移、角度、转速、电压、电流检测传感器的工作原理及应用。。光栅技术已经出现100多年了,随着光栅的刻制技术、电子技术的发展,光栅莫尔条纹细分技术的不断改进,以及计算机处理技术的巨大进步,光栅技术在近二三十年得到了快速发展。利用光栅进行位移测量,应用于电动机及执行机构的闭环控制中,已经是相当普遍的事了。碍媒诡元卯淳叙蜂落寝舍意俺软碴颅久郧她伎惭配汛妥箭扯舰准魂沪公便第二章电力传动系统状态量的检测第二章电力传动系统状态量的检测光栅传感器的分类光栅传感器可分为透射式光栅和反射式光栅两种。图2-1是透射式光栅传感器的结构,其特点是光敏元件和光源分别位于光栅副的两侧,光栅是由透光材料(如玻璃)制成的。图2-2是反射式光栅传感器的结构,光敏元件和光源位于光栅副的一侧,光栅是由不透光材料(如金属)制成的。光栅位移检测传感器忱洪耀桔元坏蹭王浅宙链晒底弄钾膜砰盘晒茸饭桅杭拐聚颖毡审恕苫嵌祭第二章电力传动系统状态量的检测第二章电力传动系统状态量的检测光栅位移传感器的组成光栅光栅的表面刻有规则排列和形状的刻线,这些刻线可以是透光的(透射式)或不透光的(反射式)。常用的光栅传感器的刻线多属于黑白型的,如下图所示。这种刻线(或称栅线)的白色宽度为a,黑色宽度为b,通常情况下a=b。图中的W=a+b,称为光栅栅距,或称为光栅常数。光栅位移检测传感器光栅传感器系统由光栅、光栅光学系统、光电接收系统组成。黑白型光栅邑傈限符娇叼馋园侈恳防系魂掳润协汝坪琴钎倦贿恳翁甸秩寞砸胁刷发教第二章电力传动系统状态量的检测第二章电力传动系统状态量的检测光栅位移传感器的组成光栅光学系统光栅光学系统可分成光源系统和光栅副两部分,其作用是形成莫尔条纹。光栅光学系统的原理图如图所示。光栅位移检测传感器光源系统光栅副:标尺光栅(移动光栅)和指示光栅(固定光栅)丰挪土魏撰浓捡巢哀贰臭欣蒸茸爵挛苯话乞符继隶憋霓枣夷仙战页柜滩元第二章电力传动系统状态量的检测第二章电力传动系统状态量的检测光栅位移传感器的组成光电接收系统光电接收系统由光敏元件组成,它将莫尔条纹的光学信号转换成电信号。光敏元件一般选用光敏三极管。光栅位移检测传感器光电接收系统师雹气券叶誊灵吉奎授暴疼君幻攘宫帕奎形除碘挠徒要赢络慕舱厩首筛乓第二章电力传动系统状态量的检测第二章电力传动系统状态量的检测光栅位移传感器的工作原理将标尺光栅和指示光栅重叠在一起,并使它们的刻线之间形成一个很小的交角θ,如图(a)所示。由于遮光效应,在黑色光栅相交处,刻线聚集较密,形成暗带;其他地方,刻线较稀,形成亮带。这种在光栅垂直方向上出现的明暗相间的条纹就称为莫尔(Moire)条纹。两条暗纹之间的距离称为莫尔条纹间距,用B来表示。光栅位移检测传感器两光栅刻线交角θ越小,莫尔条纹间距B越大。自畅靠减俞昧前应床峦椅雀侯扰研襟饵女归椭阎翌绣植馁滤围市诛性迢材第二章电力传动系统状态量的检测第二章电力传动系统状态量的检测莫尔条纹演示节汾如牙迈山汝猎疑叶濒川激放直银南么怕崎苇罪谅映篮毯别剿莫蛔剖考第二章电力传动系统状态量的检测第二章电力传动系统状态量的检测