技術(shù)文章
德國圖爾克TURCK位移傳感器選購指南
閱讀:881 發(fā)布時間:2022-4-27德國圖爾克TURCK位移傳感器信號處理:
辨向原理
在實(shí)際應(yīng)用中,位移具有兩個方向,即選定一個方向后,位移有正負(fù)之分,因此用一個 光電元件測定莫爾條紋信號確定不了位移方向。為了辨向,需要有 π/2相位差的兩個莫爾條紋信號。如圖2,在相距1/4條紋間距的位置上安放兩個光電元件,得到兩個相位差π/2的電信號u01和u02,經(jīng)過整形后得到兩個方波信號u01’和u02’。光柵正向移動時u01超前u02 90度,反向移動時u02超前u01 90度,故通過電路辨相可確定光柵運(yùn)動方向。
細(xì)分技術(shù)
隨著對測量精度要求的提高,以柵距為單位已不能滿足要求,需要采取適當(dāng)?shù)拇胧δ獱枟l紋進(jìn)行細(xì)分。所謂細(xì)分就是在莫爾條紋信號變化一個周期內(nèi),發(fā)出若干個脈沖,以減少脈沖當(dāng)量。如一個周期內(nèi)發(fā)出n個脈沖,則可使測量精度提高n備,而每個脈沖相當(dāng)于原來柵距的1/n。由于細(xì)分后計數(shù)脈沖頻率提高了 n倍,因此也稱n倍頻。
通常用的有兩種細(xì)分方法:其一:直接細(xì)分。在相差1/4莫爾條紋間距的位置上安放兩個光電元件,可得到兩個相位差90o的電信號,用反相器反相后就得到四個依次相差90o的交流信號。同樣,在兩莫爾條紋間放置四個依次相距1/4條紋間距的光電元件,也可獲得四個相位差90o的交流信號,實(shí)現(xiàn)四倍頻細(xì)分。其二:電路細(xì)分。
德國圖爾克TURCK位移傳感器型號特征:
導(dǎo)電塑料位移傳感器:
用特殊工藝將DAP(鄰苯二甲酸二稀丙脂)電阻漿料覆在絕緣機(jī)體上,加熱聚合成電阻膜,或?qū)AP電阻粉熱塑壓在絕緣基體的凹槽內(nèi)形成的實(shí)心體作為電阻體。特點(diǎn)是:平滑性好、分辯力優(yōu)異耐磨性好、壽命長、動噪聲小、可靠性*、耐化學(xué)腐蝕。用于宇宙裝置、飛機(jī)雷達(dá)天線的伺服系統(tǒng)等。
繞線位移傳感器:是將康銅絲或鎳鉻合金絲作為電阻體,并把它繞在絕緣骨架上制成。繞線電位器特點(diǎn)是接觸電 阻小,精度高,溫度系數(shù)小,其缺點(diǎn)是分辨力差,阻值偏低,高頻特性差。主要用作分壓器、變阻器、儀器中調(diào)零和工作點(diǎn)等。
金屬玻璃鈾位移傳感器:
用絲網(wǎng)印刷法按照一定圖形,將金屬玻璃鈾電阻漿料涂覆在陶瓷基體上,經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。特點(diǎn)是:阻值范圍寬,耐熱性好,過載能力強(qiáng),耐潮,耐磨等都很好,是很有前途的電位器品種,缺點(diǎn)是接觸電阻和電流噪聲大。
金屬膜位移傳感器:
金屬膜電位器的電阻體可由合金膜、金屬氧化膜、金屬箔等分別組成。特點(diǎn)是分辨力高、耐高溫、溫度系數(shù)小、動噪聲小、平滑性好。
磁敏式位移傳感器:
消除了機(jī)械接觸,壽命長、可靠性高,缺點(diǎn):對工作環(huán)境要求較高.
光電式位移傳感器:
消除了機(jī)械接觸,壽命長、可靠性高,缺點(diǎn):數(shù)字信號輸出,處理煩瑣。
磁致伸縮式位移傳感器:
磁致伸縮位移(液位)傳感器,通過內(nèi)部非接觸式的測控技術(shù)精確地檢測活動磁環(huán)的絕對位置來測量被檢測產(chǎn)品的實(shí)際位移值的。
數(shù)字激光位移傳感器:
激光位移傳感器可精確非接觸測量被測物體的位置、位移等變化,主要應(yīng)用于檢測物的位移、厚度、振動、距離、直徑等幾何量的測量。
按照測量原理,激光位移傳感器原理分為激光三角測量法和激光回波分析法,激光三角測量法一般適用于高精度、短距離的測量,而激光回波分析法則用于遠(yuǎn)距離測量。
激光發(fā)射器通過鏡頭將可見紅色激光射向被測物體表面,經(jīng)物體反射的激光通過接收器鏡頭,被內(nèi)部的CCD線性相機(jī)接收,根據(jù)不同的距離,CCD線性相機(jī)可以在不同的角度下“看見"這個光點(diǎn)。根據(jù)這個角度及已知的激光和相機(jī)之間的距離,數(shù)字信號處理器就能計算出傳感器和被測物體之間的距離。同時,光束在接收元件的位置通過模擬和數(shù)字電路處理,并通過微處理器分析,計算出相應(yīng)的輸出值,并在用戶設(shè)定的模擬量窗口內(nèi),按比例輸出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信號。如果使用開關(guān)量輸出,則在設(shè)定的窗口內(nèi)導(dǎo)通,窗口之外截止。另外,模擬量與開關(guān)量輸出可獨(dú)立設(shè)置檢測窗口。
激光位移傳感器采用回波分析原理來測量距離以達(dá)到一定程度的精度。傳感器內(nèi)部是由處理器單元、回波處理單元、激光發(fā)射器、激光接收器等部分組成。激光位移傳感器通過激光發(fā)射器每秒發(fā)射一百萬個激光脈沖到檢測物并返回至接收器,處理器計算激光脈沖遇到檢測物并返回至接收器所需的時間,以此計算出距離值,該輸出值是將上千次的測量結(jié)果進(jìn)行的平均輸出。激光回波分析法適合于長距離檢測,但測量精度相對于激光三角測量法要低。
如您對此文章感興趣請見:德國圖爾克TURCK位移傳感器