temposonics(原MTS)位移传感器RHM1150MK05AS1G8100特点介绍
位移传感器,又称为线性传感器,是一种能够将物体的位移量转换为电信号的传感器。它属于金属感应的线性器件,作用是把各种被测物理量转换为电量,广泛应用于工业自动化、机器人、航空航天、汽车制造等多个领域。以下是位移传感器的主要特点:
高精度:
位移传感器能够精确测量物体的位移变化,提供准确的反馈信息。例如,某些激光位移传感器的分辨率可达纳米级,确保测量的精准性。
高重复性:
传感器在多次测量中能够保持一致的输出结果,确保测量的可靠性。这一特性对于需要长期稳定运行的系统尤为重要。
良好的线性度:
位移传感器的输出与输入之间保持线性关系,便于校准和测量。这使得传感器在不同位移范围内都能提供准确的测量结果。
高分辨率:
能够检测微小位移变化,适用于精密测量场合。例如,在半导体制造和精密仪器领域,位移传感器能够确保生产过程的精细控制。
环境适应性强:
部分位移传感器能够在恶劣的工业环境下工作,如高温、高压、高振动等。例如,磁致伸缩位移传感器采用非接触测量方式,活动磁环与传感器之间无直接摩擦或磨损,因此具有出色的耐用性和环境适应性。
非接触测量:
某些位移传感器(如光电式、激光位移传感器)采用非接触测量方式,避免与被测物体直接接触,从而避免磨损和污染。这种测量方式特别适用于高速运动监测和精密测量场合。
易于集成与自动化:
位移传感器易于与PLC、DCS等控制系统配合使用,实现设备的自动化控制。通过位移传感器的信号输入,控制系统可以根据实际情况自动调整设备的运行参数,提高生产效率。
广泛的应用领域:
位移传感器在工业自动化、机器人、航空航天、汽车制造等多个领域都有广泛应用。它能够实时监测物体的位移变化,为控制系统提供准确的反馈信息,从而实现精确控制。例如,在机器人领域,位移传感器能够确保机器人的运动精度和安全性能;在汽车制造领域,位移传感器能够用于测量物体的尺寸和位置,保证生产质量。
位移是和物体的位置在运动过程中的移动有关的量,位移的测量方式所涉及的范围是相当广泛的。小位移通常用应变式、电感式、差动变压器式、涡流式、霍尔传感器来检测,大的位移常用感应同步器、光栅、容栅、磁栅等传感技术来测量。其中光栅传感器因具有易实现数字化、精度高(目前分辨率最高的可达到纳米级)、抗干扰能力强、没有人为读数误差、安装方便、使用可靠等优点,在机床加工、检测仪表等行业中得到日益广泛的应用。
信号处理
辨向原理
在实际应用中,位移具有两个方向,即选定一个方向后,位移有正负之分,因此用一个 光电元件测定莫尔条纹信号确定不了位移方向。为了辨向,需要有 π/2相位差的两个莫尔条纹信号。如图2,在相距1/4条纹间距的位置上安放两个光电元件,得到两个相位差π/2的电信号u01和u02,经过整形后得到两个方波信号u01’和u02’。光栅正向移动时u01超前u02 90度,反向移动时u02超前u01 90度,故通过电路辨相可确定光栅运动方向。
细分技术
随着对测量精度要求的提高,以栅距为单位已不能满足要求,需要采取适当的措施对莫尔条纹进行细分。所谓细分就是在莫尔条纹信号变化一个周期内,发出若干个脉冲,以减少脉冲当量。如一个周期内发出n个脉冲,则可使测量精度提高n备,而每个脉冲相当于原来栅距的1/n。由于细分后计数脉冲频率提高了 n倍,因此也称n倍频。
通常用的有两种细分方法:其一:直接细分。在相差1/4莫尔条纹间距的位置上安放两个光电元件,可得到两个相位差90o的电信号,用反相器反相后就得到四个依次相差90o的交流信号。同样,在两莫尔条纹间放置四个依次相距1/4条纹间距的光电元件,也可获得四个相位差90o的交流信号,实现四倍频细分。其二:电路细分。
temposonics(原MTS)位移传感器RHM1150MK05AS1G8100特点介绍