(工程測試與信號處-資料下載頁
2025-02-26 22:38本頁面
【正文】 工實況 防護罩內(nèi)為直線光柵光柵掃描頭被加工工件切削刀具磁柵式傳感器 一、 磁柵式傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu) 磁柵式傳感器主要由磁柵和磁頭組成。磁柵上錄有等間距的磁信號，它是利用磁帶錄音的原理將等節(jié)距的周期變化的電信號 (正弦波或矩形波 )用錄磁的方法記錄在磁性尺子或圓盤上而制成的。裝有磁柵傳感器的儀器或裝置工作時，磁頭相對于磁柵有一定的相對位置，在這個過程中，磁頭把磁柵上的磁信號讀出來，這樣就把被測位置或位移轉(zhuǎn)換成電信號。1．磁柵1) 磁柵的結(jié)構(gòu)長磁柵的節(jié)距 W一般為 mm或 mm 2) 磁柵的類型磁柵分為長磁柵和圓磁柵兩大類，分別用于測量直線位移和角位移。長磁柵又可分為尺型、帶型和同軸型三種。 磁柵式傳感器實物圖 2．磁頭及其工作原理磁頭的作用是讀取磁柵上的記錄信號，按讀取方式不同，磁頭可分為動態(tài)磁頭和靜態(tài)磁頭兩種。 1) 動態(tài)磁頭 動態(tài)磁頭又稱速度響應(yīng)磁頭。它由鐵鎳合金材料制成的鐵心和一組線圈組成，如圖。 2) 靜態(tài)磁頭 靜態(tài)磁頭是一種調(diào)制式磁頭，又稱磁通響應(yīng)式磁頭，它由鐵心和兩組線圈組成，如圖所示。它與動態(tài)磁頭的根本不同就是在磁頭與磁柵之間沒有相對運動的情況下也有信號輸出。二、磁柵式傳感器的信號處理方法動態(tài)磁頭只有一個磁頭和一組線圈，利用磁柵與磁頭間以一定速度的相對移動讀出磁柵上的信號，將此信號進行處理后使用。檢測電路也較為簡單。靜態(tài)磁頭在實際應(yīng)用中總是成對使用，即用兩個間距為的磁頭，其中 n為正整數(shù)，為磁信號節(jié)距，也就是兩個磁頭布置成在空間相差 90176。 。其信號處理方式分為鑒幅和鑒相型兩種，其中鑒相型信號處理方式應(yīng)用廣泛， 將一組磁頭的勵磁信號移相 45176。( 或把其輸出信號移相 90176。) ，則兩磁頭輸出電壓分別為 兩電壓相加得總輸出電壓為 輸出信號是一個幅值不變、相位隨磁頭與磁柵相對位置而變化的信號，可由鑒相型檢測電路測量出來。 容柵式傳感器 容柵傳感器是在變面積型電容傳感器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型傳感器。它的電極不止一對，電極排列呈梳狀，故稱為容柵傳感器。同組中有多個電極或多個電極并聯(lián)，極大地提高了靈敏度。 容柵傳感器可實現(xiàn)直線位移和角位移的測量，根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，容柵傳感器可分為長容柵、片狀圓容柵、柱狀圓容柵三類。 （長容柵）長容柵結(jié)構(gòu)原理圖 式中， n—— 動尺柵極片數(shù)； a， b—— 柵極片長度和寬度。 容柵傳感器的最小電容量理論上為零，實際上為固定電容C0，為容柵固有電容。當(dāng)動尺沿 x方向平行于定尺不斷移動時，每對電容的相對遮蓋長度 a將由大到小，由小到大地周期性變化，電容量值也隨之相應(yīng)周期變化，如圖所示，經(jīng)電路處理后，則可測得線位移值。（片狀圓容柵）最大電容為：式中 r1， r2 —— 圓盤上柵極片內(nèi)半徑和外半徑；α—— 每條柵極片對應(yīng)的圓心角。激光干涉測長激光干涉測長的基本光路是一個邁克爾遜干涉儀 ,如圖所示 ,用干涉條紋來反映被測量的信息。移級判向計數(shù)原理框圖干涉條紋計數(shù)時，通過移相獲得兩路相差 π/2的干涉條紋的光強信號，該信號經(jīng)放大，整形，倒向及微分等處理 ,可以獲得四個相位依次相差 π/2的脈沖信號。實現(xiàn)干涉條紋的四倍頻記數(shù)。相應(yīng)的測量方程變?yōu)榧す馔獠罡缮鏈y長技術(shù)直流干涉儀： 前置放大器為直流放大器。動鏡從靜止 → 運動 → 靜止；干涉條紋變化頻率從 0 → 最大值 →0 ；光強轉(zhuǎn)化的直流信號的頻率變化范圍也從 0開始，需用直流放大器。? 缺點： 外界環(huán)境干擾能力差，只能在恒溫防震條件下使用。外差干涉儀： 在干涉儀的信號中引入一定頻率的載波，使被測信號通過這一載波來傳遞，干涉儀能夠采用交流放大，隔絕外界環(huán)境干擾造成的直流電平漂移。載波信號產(chǎn)生方法： 使參與干涉的兩束光產(chǎn)生一個頻率差，這樣的兩束光干涉會產(chǎn)生 “ 光學(xué)拍 ” 現(xiàn)象，轉(zhuǎn)化為電信號得到差頻信號。（光外差干涉）。其中氦氖激光器上沿軸向施加以磁場，由于塞曼效應(yīng)激光被分裂成有一定頻率差的左旋偏振光 f1和右旋偏振光 f2測量反射鏡運動產(chǎn)生的多普勒頻移可以表示為測量鏡的位移量可由下式計算演講完畢，謝謝觀
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1