传感器与自动控制技术.ppt

* * * * * * * * * * * * * 十四、光电编码器 3.绝对式编码器原理 绝对式编码器是把被测转角通过读取码盘上的图案信息直接转换成相应代码的检测元件。编码盘有光电式、接触式和电磁式三种。 光电式码盘是目前应用较多的一种，它是在透明材料的圆盘上精确地印制上二进制编码。如图所示为四位二进制的码盘，码盘上各圈圆环分别代表一位二进制的数字码道，在同一个码道上印制黑白等间隔图案，形成一套编码 * 十四、光电编码器 黑色不透光区和白色透光区分别代表二进制的“0”和“1”。在一个四位光电码盘上，有四圈数字码道，每一个码道表示二进制的一位，里侧是高位，外侧是低位，在360°范围内可编数码数为24=16个。 * 十四、光电编码器 工作时，码盘的一侧放置电源，另一边放置光电接受装置，每个码道都对应有一个光电管及放大、整形电路。码盘转到不同位置，光电元件接受光信号，并转成相应的电信号，经放大整形后，成为相应数码电信号。 * 十四、光电编码器 (1)循环码盘(或称格雷码盘) 右图所示为四位二进制循环码。 4.绝对式编码器非单值性误差的消除 这种编码的特点是任意相邻的两个代码间只有一位代码有变化，即“0”变为“1”或“1”变为“0”。因此，在两数变换过程中，所产生的读数误差最多不超过“1”，只可能读成相邻两个数中的一个数。 * 十四、光电编码器 (2)带判位光电装置的二进制循环码盘 该码盘最外圈上的信号位的位置正好与状态交线错开，只有当信号位处的光电元件有信号时才读数，这样就不会产生非单值性误差。 * 附：TTL与CMOS的区别 74LS是TTL电路的一个系列，TTL电路以双极型 晶体管为开关元件所以以称双极型（电子和空穴）集成电路。 74HC是CMOS电路，CMOS电路是MOS电路中的主导产品。MOS电路以绝缘栅场效应晶体管为开关元件。所以又称单极型集成电路。按其导电沟道的类型，MOS电路可分为PMOST 、NMOS和CMOS电路。CMOS电路沿着4000A--4000B/4500B（统一称为4000B）--74HC--74HCT系列高速发展。 HCT系列还同TTL电平兼容，扩大了应用范围。 CD代表标准的4000系列CMOS电路，我国生产的CMOS电路系列为“CC4000B” * 附：TTL与CMOS的区别 电压：TTL工作电压范围为5V正负左右。CMOS为3--18V左右。 频率特性：标准TTL电路在5MHZ以下，一般COMS在100KHZ以下。 速度*功耗积：（在100KHZ时，单位为PJ）标准TTL电路和为100。标准CMOS为11。 最小输出的驱动电流（单位MA，输出低电平0.4V）标准输出：标准TTL系列为16。标准COMS（4000系列为16，74系列为4）。 * 附：TTL与CMOS的区别 大电流输出：标准TTL为48。标准COMS（4000为16，74系列为6）。 扇出能力：标准TTL为系列为40（大电流输出为120）。标准COMS（4000系列为4，74系列为10，大电流输出为4，15）。 最大输入电流（单位MA，输出低电平4V）：标准TTL系列为-1.6。COMS（4000系列为正负0.001，74系列为负0.001）。 输入阻抗：COMS可达10M，TTL为5M。 * 谢谢大家！ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第三章 传感器应用技术 * 本章主要内容 十四、光电编码器 一、传感技术概述 二、传感器的定义 三、传感器的分类 七、传感器的放大电路 四、传感器的应用 五、常用传感器 六、传感信号处理流程 八、常用运算放大器 九、比较器 十三、调试注意事项 十、传感器的选择 十一、传感器的正确使用 十二、传感放大器设计注意事项 * 一、传感技术概述 传感技术是实现自动化的关键技术之一。 传感器已广泛地应用到了工业、农业、环境保护、交通运输、国防以及日常工作与生活等各个领域中。 开发新的敏感材料是研制新型传感器的关键。功能陶瓷材料、高分子有机敏感材料、生物活性物质（如酶、激素等）和生物敏感材料（如微生物、组织切片）都是近几年人们极为关注的具有应用潜力的新型敏感材料。 微型化、多维多功能化、集成化、数字化及智能化是传感器的发展方向。 * 二、传感器的定义 定义：能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。 定义包含的意思 传感器是测量装置，能完成检测任务 它的输入量是某一种被测量，可能是物理量，也可能是化学量、生物量等 它的输出量是某种物理量，这种量应便于传输、转换、处理、显示等等，这种量不一定是电量，还可以是气压、光强等物理量，但主要是电物理量 输出与输入之间有确