位置傳感器主要包括,機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的位置傳感器有哪些


1、機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的位置傳感器有哪些
1、位置傳感器 2、速度傳感器與加速度傳感器 3、力、壓力、力矩傳感器 4、溫度傳感器 5、視覺(jué)傳感器 6、壓力傳感器(包括稱(chēng)重) 7、位移傳感器(直線和角度) 8、編碼器
9、接近開(kāi)關(guān) 10、霍爾傳感器 11、敏傳感器氣等請(qǐng)點(diǎn)擊輸入圖片描述
拓展:
機(jī)電一體化又稱(chēng)機(jī)械電子工程,是機(jī)械工程與自動(dòng)化的一種,英語(yǔ)稱(chēng)為Mechatronics,它是由英文機(jī)械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成。機(jī)電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計(jì)》的副刊上,隨著機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展,機(jī)電一體化的概念被我們廣泛接受和普遍應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展。現(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù),是機(jī)械和微電子技術(shù)緊密集合的一門(mén)技術(shù),他的發(fā)展使冷冰冰的機(jī)器有了人性化,智能化。
機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合,并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù),現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備幾乎可以說(shuō)都是機(jī)電一體化的設(shè)備。
研究將電子器件的信息處理和控制功能附加或融合在機(jī)械裝置中的一種復(fù)合化技術(shù)。俗稱(chēng)機(jī)電一體化。其全稱(chēng)為機(jī)械電子工程學(xué)
2、測(cè)量位移的傳感器有哪些?
1.直線位移傳感器
直線位移傳感器是一種運(yùn)用較早的電參數(shù)傳感器,它的種類(lèi)繁復(fù),價(jià)格便宜,運(yùn)用非常廣泛,其基本原理是將被測(cè)物理量的改動(dòng)轉(zhuǎn)換成與之有聯(lián)絡(luò)的電阻值的改動(dòng),再通過(guò)相應(yīng)的測(cè)量電路后,反映出被測(cè)量的改動(dòng)。傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略、線性精度和安穩(wěn)功用較好,與相應(yīng)的測(cè)量電路可構(gòu)成測(cè)力、測(cè)重量、測(cè)位移、測(cè)加速度等查看系統(tǒng),已成為出產(chǎn)進(jìn)程查看及完結(jié)出產(chǎn)自動(dòng)化不可缺少的方法之一。
2.磁致彈性位移傳感器
磁致彈性位移傳感器是由不銹鋼(測(cè)桿),磁致彈性線(活絡(luò)元件-波導(dǎo)線),可移浮子(內(nèi)有耐久磁鐵)等有些構(gòu)成。測(cè)桿磁致彈性液位計(jì)工作時(shí),電路有些將在波導(dǎo) 絲上鼓舞出脈沖電流,該電流沿波導(dǎo)絲傳達(dá)時(shí)會(huì)在波導(dǎo)絲周?chē)l(fā)生脈沖電流磁浮子場(chǎng)。在磁致彈性液位計(jì)測(cè)桿外配有一浮子,此浮子可以沿測(cè)桿隨液位的改動(dòng)而上下移動(dòng)。在浮子內(nèi)部有一組耐久的磁環(huán)。當(dāng)脈沖磁環(huán)磁場(chǎng)電流磁場(chǎng)與浮子發(fā)生的磁環(huán)磁場(chǎng)相遇時(shí),浮子周?chē)拇艌?chǎng)發(fā)生改脈沖電流磁場(chǎng)變?nèi)缓笫沟糜纱胖聫椥圆牧献龀?的導(dǎo)波絲在浮子地址的方位發(fā)生波導(dǎo)絲一個(gè)改動(dòng)波脈沖,這個(gè)脈沖以固定的速度沿波導(dǎo)絲傳回。通過(guò)測(cè)量脈沖電流與改動(dòng)波的時(shí)間差可以精確地判定浮子地址的位 置,即液面的方位。表面由一個(gè)電路單元、一套防爆外殼和桿式傳感元件構(gòu)成,傳感器有多種類(lèi)型可選。
常用位移傳感器有哪些?位移傳感器種類(lèi)
3.LVDT位移傳感器
LVDT位移傳感器是依據(jù)變壓器原理,通過(guò)一次線圈與二次線圈弱電磁藕合,使得鐵芯的位移改動(dòng)量與輸出電信號(hào)(電壓或電流)改動(dòng)量呈精密線性聯(lián)絡(luò),可以直接把機(jī)械改動(dòng)量轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)電信號(hào)供給電腦數(shù)據(jù)搜集或PLC進(jìn)行進(jìn)程控制.LVDT位移傳感器產(chǎn)品是將傳感器線圈和電子線路設(shè)備在一個(gè)不銹鋼管里,完結(jié)了機(jī)電一體化,具有較強(qiáng)的抗干擾才干。該系列產(chǎn)品具有行程大、精度高、安穩(wěn)性好、設(shè)備運(yùn)用方便等利益。是位移、距離、伸長(zhǎng)、移動(dòng)、厚度、振動(dòng)、脹大、液位、緊縮,應(yīng)變等等物理量的查看和分析的有力東西。
4.拉繩位移傳感器
拉繩位移傳感器又稱(chēng)拉繩傳感器。它是一種新式而簡(jiǎn)練的長(zhǎng)度位移傳感器,用途非常廣泛,具有結(jié)構(gòu)緊湊、測(cè)量行程長(zhǎng)、設(shè)備空間標(biāo)準(zhǔn)小、測(cè)量精度高,可靠性好,壽命長(zhǎng),維護(hù)少等利益。其他,拉繩位移傳感器設(shè)備運(yùn)用方便,適宜許多危險(xiǎn)場(chǎng)合運(yùn)用,廣泛運(yùn)用與測(cè)量領(lǐng)域。
5.柵位移傳感器
光柵位移傳感器(俗稱(chēng)光柵尺),是運(yùn)用光柵的光學(xué)原理工作的測(cè)量反響設(shè)備。光柵位移傳感器常常運(yùn)用于機(jī)床與現(xiàn)在加工基地以及測(cè)量?jī)x器等方面,可用作直線位移或許角位移的查看。其測(cè)量輸出的信號(hào)為數(shù)字脈沖,具有查看規(guī)劃大,查看精度高,照應(yīng)速度快的特征。例如,在數(shù)控機(jī)床中常用于對(duì)工件的坐標(biāo)進(jìn)行查看,來(lái)調(diào)查和跟蹤走刀過(guò)失,以起到一個(gè)賠償?shù)倪\(yùn)動(dòng)過(guò)失的作用。
根據(jù)運(yùn)動(dòng)方式分類(lèi):
直線位移傳感器:直線位移傳感器的功能在于把直線機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。#FormaTImgID_0#位移傳感器(圖8)為了達(dá)到這一效果,通常將可變電阻滑軌定置在傳感器的固定部位,通過(guò)滑片在滑軌上的位移來(lái)測(cè)量不同的阻值。傳感器滑軌連接穩(wěn)態(tài)直流電壓,允許流過(guò)微安培的小電流,滑片和始端之間的電壓,與滑片移動(dòng)的長(zhǎng)度成正比。將傳感器用作分壓器可最大限度降低對(duì)滑軌總阻值精確性的要求,因?yàn)橛蓽囟茸兓鸬淖柚底兓粫?huì)影響到測(cè)量結(jié)果。
角度位移傳感器:角度位移傳感器應(yīng)用于障礙處理:使用角度傳感器來(lái)控制你的輪子可以間接的發(fā)現(xiàn)障礙物。原理非常簡(jiǎn)單:如果馬達(dá)角度傳感器構(gòu)造運(yùn)轉(zhuǎn),而齒輪不轉(zhuǎn),說(shuō)明你的機(jī)器已經(jīng)被障礙物給擋住了。此技術(shù)使用起來(lái)非常簡(jiǎn)單,而且非常有效;唯一要求就是運(yùn)動(dòng)的輪子不能在地板上打滑(或者說(shuō)打滑次數(shù)太多),否則你將無(wú)法檢測(cè)到障礙物。一個(gè)空轉(zhuǎn)的齒輪連接到馬達(dá)上就可以避免這個(gè)問(wèn)題,這個(gè)輪子不是由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)而是通過(guò)裝置的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)它:在驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中,如果惰輪停止了,說(shuō)明你碰到障礙物了。
根據(jù)材質(zhì)分類(lèi):
霍耳式位移傳感器:它的測(cè)量原理是保持霍耳元件(見(jiàn)半導(dǎo)體磁敏元件)的激勵(lì)電流不變,并使其在一個(gè)梯度均勻的磁場(chǎng)中移動(dòng),則所移動(dòng)的位移正比于輸出的霍耳電勢(shì)。磁場(chǎng)梯度越大,靈敏度越高;梯度變化越均勻,霍耳電勢(shì)與位移的關(guān)系越接近于線性。圖2中是三種產(chǎn)生梯度磁場(chǎng)的磁系統(tǒng):a系統(tǒng)的線性范圍窄,位移Z=0時(shí),霍耳電勢(shì)≠0;b系統(tǒng)當(dāng)Z《2毫米時(shí)具有良好的線性,Z=0時(shí),霍耳電勢(shì)=0;c系統(tǒng)的靈敏度高,測(cè)量范圍小于1毫米。圖中N、S分別表示正、負(fù)磁極。霍耳式位移傳感器的慣性小、頻響高、工作可靠、壽命長(zhǎng),因此常用于將各種非電量轉(zhuǎn)換成位移后再進(jìn)行測(cè)量的場(chǎng)合。
光電式位移傳感器:它根據(jù)被測(cè)對(duì)象阻擋光通量的多少來(lái)測(cè)量對(duì)象的位移或幾何尺寸。特點(diǎn)是屬于非接觸式測(cè)量,并可進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。光電式位移傳感器常用于連續(xù)測(cè)量線材直徑或在帶材邊緣位置控制系統(tǒng)中用作邊緣位置傳感器。
3、數(shù)控機(jī)床中位置傳感器件主要分類(lèi)有哪些#數(shù)控機(jī)床
位移檢測(cè)-----所用傳感器有:脈沖編碼器,直線光柵,旋轉(zhuǎn)變壓器,感應(yīng)同步器
位置檢測(cè)-----接觸式傳感器,接近開(kāi)關(guān)
速度檢測(cè)-----常用的有測(cè)速發(fā)電機(jī)和脈沖編碼器等
壓力檢測(cè)-----壓電式傳感器、壓阻式傳感器和電容式傳感器
溫度檢測(cè)-----常見(jiàn)的有以鉑、銅為主的熱電陰傳感器、以半導(dǎo)體材料為主的熱敏電阻傳感器和熱電偶傳感器等。在數(shù)控機(jī)床上,
溫度傳感器用來(lái)檢測(cè)溫度從而進(jìn)行溫度補(bǔ)償成過(guò)熱保護(hù)。
刀具磨損監(jiān)控-----刀具磨損到一定程度會(huì)影響到工件的尺寸精度和表面粗糙度,
因此,
對(duì)刀具磨損要進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)?shù)毒吣p時(shí),
機(jī)床主軸電動(dòng)機(jī)負(fù)荷增大,
電動(dòng)機(jī)的電流和電壓也會(huì)變化,
功率隨之改變,
功率變化可通過(guò)霍爾傳感器檢測(cè)。
4、曲軸位置傳感器中,分為幾種類(lèi)型?
曲軸位置傳感器的類(lèi)型有霍爾式、磁感應(yīng)式和光電式。曲軸位置傳感器通常安裝在分電器中,是控制系統(tǒng)中最重要的傳感器之一。它的功能是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,所以也叫轉(zhuǎn)速傳感器。磁電感應(yīng)速度傳感器和曲軸位置傳感器安裝在分配器的上層和下層。傳感器由永磁感應(yīng)線圈和轉(zhuǎn)子組成,轉(zhuǎn)子隨分電器軸轉(zhuǎn)動(dòng)。正時(shí)轉(zhuǎn)子有一個(gè)、兩個(gè)或四個(gè)齒,轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子有24個(gè)齒。永磁感應(yīng)檢測(cè)線圈固定在分電器本體上。
霍爾效應(yīng)型轉(zhuǎn)速傳感器和曲軸位置傳感器是利用霍爾效應(yīng)的信號(hào)發(fā)生器?;魻栃盘?hào)發(fā)生器安裝在分配器內(nèi),與分配器同軸,由封裝的霍爾芯片和永磁體整體固定在分配器板上。光電曲軸位置傳感器一般安裝在分配器內(nèi),由信號(hào)發(fā)生器和帶光學(xué)孔的信號(hào)面板組成。信號(hào)板隨分配器軸一起轉(zhuǎn)動(dòng),信號(hào)板外環(huán)有360°光刻間隙,產(chǎn)生曲柄角為1°的信號(hào);內(nèi)部有6個(gè)間隔60度均勻分布的光孔,產(chǎn)生120度曲柄角的信號(hào),一個(gè)光孔較寬,用于產(chǎn)生相對(duì)于氣缸1上止點(diǎn)的信號(hào)。信號(hào)發(fā)生器安裝在分電器外殼上,由兩個(gè)發(fā)光二極管、兩個(gè)光敏二極管和一個(gè)電路組成。
它主要由齒輪信號(hào)面板、磁頭、線圈、脈沖形成電路、連接器等組成。它安裝在曲軸前端皮帶輪的后面,帶有細(xì)齒的信號(hào)盤(pán)與曲軸皮帶輪一起安裝在曲軸上,隨曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),信號(hào)板的齒和法蘭切割磁力線,使磁鐵周?chē)母袘?yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),經(jīng)濾波整形形成脈沖信號(hào)。通過(guò)連接器將曲軸位置傳感器的傳感信號(hào)輸入電子控制單元。豐田的TCCS系統(tǒng)使用傳感器并安裝在經(jīng)銷(xiāo)商處。傳感器分為上下兩部分,上部產(chǎn)生G信號(hào),下部產(chǎn)生~信號(hào)。在這兩個(gè)部分中,帶有滑輪齒的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)以改變信號(hào)發(fā)生器中的線圈磁通量。從而產(chǎn)生交流電勢(shì),信號(hào)經(jīng)放大后輸入電子控制單元。
日產(chǎn)公司使用的光電曲軸位置傳感器安裝在分電器內(nèi),信號(hào)板安裝在分電器軸上,隨分電器軸轉(zhuǎn)動(dòng)。其外圍均勻分布有360個(gè)間隙。信號(hào)發(fā)生器安裝在分電器殼體上,發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)分電器軸和信號(hào)板轉(zhuǎn)動(dòng)。由于信號(hào)面板上有孔,透光和遮光交替變化,使得信號(hào)發(fā)生器輸出代表曲軸位置和曲軸轉(zhuǎn)角的脈沖信號(hào)。韓國(guó)現(xiàn)代汽車(chē)的光電曲軸位置傳感器的原理基本和日產(chǎn)用的差不多,就不描述了?;魻柺角S位置傳感器有兩種曲軸位置傳感器:觸發(fā)葉片式和觸發(fā)齒輪齒式。
責(zé)任編輯:David
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