传感器 数字式传感器PPT教案.pptx

传感器_数字式传感器PPT教案1
会计学
传感器_数字式传感器
数字式传感器按工作原理不同，可分为：
*脉冲数字式传感器：光电编码器、光栅传感器、感应同步器、磁栅传感器等
*频率输出式数字传感器：振弦式、振筒式和振膜式传感器。
§6－1 码盘式传感器
这种传感器是建立在编码器的基础上的。
按原理分：电触式、电容式、感应式、光电式等。
按测量对象分：测长度——码尺
测角度——码盘
这里只讨论光电式码盘，称为光电编码器.
分类
一、光电编码器的工作原理
光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测，并输出若干脉冲信号，其原理示意图如下：
光源
透镜
码盘
转轴
透镜
光敏元件
放大整形
脉冲输出
通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。此外为判断旋转方向，码盘可以提供相位相差900的两路脉冲信号。
光源
透镜
码盘
转轴
透镜
光敏元件
放大整形
脉冲输出
编码器包括码盘和码尺。码盘用于测量角度。码尺用于测量长度，测量长度的实际应用比较少。所以在这里只讨论码盘。
有多少条码道，就有多长的二进制数，工业上常用的是21码道。
从里向外读数
亮：定义为高电平1
暗：定义为低电平0
零位（全黑）：000000
110000
缺点：码道多，要求制造精度高，否则，会产生很大的误差。
二、码制和码盘
二进制码盘的粗误差
上图是一个四位二进制码盘展开图。当读数狭缝处于AA位置时，正确读数为0111，为十进制数7。若码道C4黑区做得太短，就误读为1111，为十进制数15。反之，若黑区C4太长，当狭缝处于AA’时，就会将1000读为0000。这两种情况下都将产生粗误差。
双读数头法
循环码盘
数字式角编码器
信号航空插头
（参考德国沃申道夫公司资料）
其他角编码器外形
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（参考德国图尔克传感与自动化技术专业公司）
光电编码器包括增量编码器和绝对码编码器两大类。
三、增量编码器
增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲 A、B 和C 相；A、B 两组脉冲相位差 900，从而可方便地判断出旋转方向，而 C 相为每转一个脉冲，用于基准点定位。