教学课件：《传感器技术》.ppt

当指示光栅沿着主光栅刻线的垂直方向移动时，莫尔条纹将会沿着这两个光栅刻线夹角的平分线的平行方向移动，光栅每移动一个W，莫尔条纹也移动一个间距B。 θ越小，B越大，当θ小于1°以后，可使BW，即莫尔现象具有使栅距放大的作用。因此，读出莫尔条纹的数目比读光栅刻线的数目要方便得多。通过光栅栅距的位移和莫尔条纹位移的对应关系，就可以容易地测量莫尔条纹移动数，获取小于光栅栅距的微小位移量。 当主光栅向右移动一个栅距W时，莫尔条纹向下移动一个条纹间距B；当主光栅向左移动一个栅距W时，莫尔条纹向上移动一个条纹间距B。 CCD固态图象传感器 MOS(Metal Oxide Semiconductor)光敏元的结构是在半导体(P型硅)基片上形成一种氧化物(如二氧化硅)，在氧化物上再沉积一层金属电极，以此形成一个金属-氧化物-半导体结构元 (MOS)。 在半导体硅片上按线阵或面阵排列MOS单元，如果照射在这些光敏元上的是一幅明暗起伏的图像，则这些光敏元上就会感生出一幅与光照强度相对应的光生电荷图像。 0 1 1 1 1 1 0 0 光敏管阵列 并联串联转换器 运算电路 显示电路 结束信号 驱动脉冲 CCD 特点: (1) 非接触检测; (2) 响应快; (3) 可靠性高,为修简便; (4) 测量精度高; (5) 体积小,重量轻; 容易与计算机连接 (6) 对被测物体需要强光照射; (7) 受被测物体以外的光的影响. 应用: (1) 宽度测量; (2) 外径测量; (3) 主轴径向跳动测量. ????????????????????????????????????????? 条形码扫描器 GREY = RED*0.299 + GREEG*0.587 + BLUE*0.114 数码相机 3.13 CCD固态图象传感器 感应同步器 10.1 编 码 器 10.2 频率式传感器 10.3 第九章 数字式传感器 随着微型计算机的迅速发展和广泛应用，信号的检测、控制和处理已进入数字化时代。通常采用模拟式传感器获取模拟信号，利用A/D转换器将信号转换成数字信号，再用微机和其他数字设备处理进行处理，这种方法简便亦行，但系统的构成也很复杂。数字式传感器就是为了解决这些问题而出现的，它能把被测模拟量直接转换成数字信号输出。 目前，常用的数字式传感器有四大类：(1) 栅式数字传感器；(2)编码器；(3)频率/数字输出式数字传感器；(4)感应同步器式的数字传感器。 数字式传感器:能把被测（模拟）量直接转换成数字量输出的传感器 数字式传感器具有下列特点： 1.具有高的测量精度和分辨率，测量范围大； 2.抗干扰能力强，稳定性好； 3.信号易于处理、传送和自动控制； 4.便于动态及多路测量，读数直观； 5.安装方便，维护简单，工作可靠性高。 感应同步器是应用电磁感应原理把位移量转换成数字量的传感器。 感应同步器是一种多极感应元件，由于多极结构对误差起补偿作用，所以用感应同步器来测量位移具有精度高、工作可靠、抗干扰能力强、寿命长、接长便利等优点。 第一节 感应同步器 　　1. 直线式感应同步器的结构 　　直线式感应同步器的定尺和滑尺. 定尺安装在静止的机械设备上，与导轨母线平行； 滑尺安装在活动的机械部件上，与定尺之间保持均匀的狭小气隙。 滑尺相对定尺而移动。 图 直线式感应同步器外形 　　直线式感应同步器定尺和滑尺的基板采用铸铁或其他钢材做成。这些钢材的线膨胀系数应与安装感应同步器的床身的线膨胀系数相近，以减小温度误差。  　　 图 定尺和滑尺绕组结构 （a） 定尺绕组； （b） 滑尺绕组 在定尺和滑尺上腐蚀成印制电路绕组， 绕组的材料为铜。 考虑到接长的要求和安装的方便， 将定尺绕组做成连续式， 由一连串线圈串联而成； 而将滑尺绕组做成分段式， 并分别为正弦绕组（S绕组）和余弦绕组（C绕组）， 它们在空间位置上错开而形成90°相位差， 　　2. 直线式感应同步器的种类 　　根据不同的运行方式、精度要求、测量范围、安装条件等， 直线式感应同步器可设计成各种不同的尺寸、形状和种类。 　　（1） 标准型：标准型直线感应同步器精度高，应用最普遍， 每根定尺长250 mm。如果测量长度超过175 mm时，可将几根定尺接起来使用，甚至可连接长达十几米，但必须保持安装平整，否则极易损坏。  　　（2） 窄型： 窄型直线同步感应器中定尺、 滑尺长度与标准型相同， 仅是定尺宽度为标准型的一半。 用于安装尺寸受限制的设备， 精度稍低于标准型。 　　（3） 带型： 定尺的基板改用钢带， 滑尺做成滑标式， 直接套在定尺上。 安装表面不用加工。 使用时只需将钢带两头