檢測技術(shù)長度檢測ppt課件(參考版)
2025-05-02 02:18本頁面
【正文】 使用時兩光柵相互重疊，兩者之間有微小的空隙 d，使其中一片固定，另一片隨著被測物體移動，即可實現(xiàn)位移測量。必要時， 主光柵 還可接長。 光柵主要由 主光柵、指示光柵、光路系統(tǒng)和光電元件 等組成。 條紋寬度： ????WWB)2/si n (2B θ 條紋寬度： ????WWB)2/si n (2W柵距， a線寬， b縫寬 W=a+b ， a=b=W/2 光閘莫爾條紋 ：當(dāng) ?=0, w1=w2 莫爾條紋特性： 方向性 ： 垂直于角平分線，當(dāng)夾角很小時與光柵移動 方向垂直 同步性 ： 光柵移動一個柵距，莫爾條紋移動一個間距，方向?qū)?yīng) 放大性 ： 夾角 θ很小時 BW ，位移放大， 提高靈敏度 可調(diào)性 ： 夾角 θ↓→ 條紋間距 B↑ → 靈活 準確性 ： 大量刻線 → 誤差平均效應(yīng) → 克服個別 /局部誤差 → 提 高精度 B θ (2) 光柵傳感器特點 ① 精度高： 可達 1μm或更小 ② 量程大 ：光柵尺長（米） ③ 響應(yīng)快 ：可用于動態(tài)測量 ④ 要求高 ：對環(huán)境要求高 →溫度、濕度、灰塵、振動 ⑤ 成本高 ：電路復(fù)雜 光柵式位移傳感器易于實現(xiàn)數(shù)字化測量和自動控制，是 數(shù)控機床和精密測量 中應(yīng)用較廣的檢測元件。例如 W=。一般夾角 θ很小，W可以做到約 ，而 B可以做到 6～ 8mm。 當(dāng) W一定時， θ越小 ，則 B越大 。通常 a＝ b，或 a:b＝ :。電容傳感器具有溫度穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡單、精度高、響應(yīng)快、線性范圍寬和可實現(xiàn)非接觸式測量等優(yōu)點。長期以來，由于 x射線管的老化和易損問題．高壓發(fā)生器的準確度和穩(wěn)定性以及整套設(shè)備造價過于昂貴等原因，一直難以得到廣泛使用。 ? 測厚儀作為一種在線測量板材厚度的精密儀器，在整個軋機的厚控系統(tǒng)中占有非常重要的地位，信號的準確度和分辨力直接影響了軋制板材的厚度質(zhì)量。 1埃 :即 10e10 米，常用以表示光波的波長及其他微小長度。 電容式液位傳感器 根據(jù)各種介質(zhì)的介電常數(shù)不同，檢測液面高度 。 電容式物位傳感器 ? 用機械式和機電式測量儀幾乎無法測量粘液和粒狀、粉末狀材料的物面，電容法可解決這類材料物面的測量問題，如測量存放在地窖中的粉狀食物、谷子、洗衣粉、砂、水泥、石灰和煤粉，或測量儲料箱中的燃料、油、酸液、堿液及其它的粘液介質(zhì)。 ?若忽略邊緣效應(yīng) ， 單組式平板形厚度傳感器如下圖 ，傳感器的電容量與被厚度的關(guān)系為 插入式： ])([)(120100000200001021llblbllbCCCrrrrr???????????????????? 物位是液位、料位以及界面位置的總稱：具體的液值如罐、塔、槽等容器中液體或河道、水渠、水庫中水的表面位置高度；料位如倉庫、料斗、倉儲箱內(nèi)堆積物體的高度；界面位置一般指固體與液體或兩種不相溶、密度不同的液體之間存在的界面。 ??? AC r0?0000000 /1/11?????? ??????????? CCCCCC靈敏度： 20000011???????ACCK r????????求靈敏度： 特點 ： ① 輸出 非線性 ，只有 ?δ δ0 時，才有近似的線性輸出 ② 可通過減小初始極距的方法 提高靈敏度 ③ 分辨力極高 ，可測量小至 位移 ④ 動極板質(zhì)量小，慣性小，動態(tài)響應(yīng)好 ⑤ 非接觸，自身發(fā)熱和功耗?。? ⑥ 結(jié)構(gòu)簡單，不含有機材料或磁性材料、對環(huán)境適應(yīng)性強 ??? AC r0?20000011???????ACCK r????????000000 /11??????????????? CACCC r 電容式傳感器存在著 原理非線性 ，所以實際應(yīng)用中，為了改善非線性、提高靈敏度和減小外界因素 (如電源電壓、環(huán)境溫度 )的影響，常常作成 差動式結(jié)構(gòu) 來改善其非線性。所以這種傳感器被限制在一個較小的 ?δ 范圍內(nèi)變化才能近似線性。 變極距 (δ） 型 : (a)、 (e) 變面積型 (S)型 : (b)、 (c)、 (d)、 (f)、 (g) （ h） 變介電常數(shù) (ε )型 : （ i）～ (l) 變極距型電容傳感器 圖中極板 1固定不動 ， 極板 2為可動電極 (動片 )， 當(dāng)動片隨被測量變化而移動時 ， 使兩極板間距變化 ， 從而使電容量產(chǎn)生變化 。 工作原理與類型 用兩塊金屬平板作電極可構(gòu)成電容器 ， 其電容 C為 : A δ ε ????? AAC r 0?? A— 極板相對覆蓋面積； δ— 極板間距離； εr— 相對介電常數(shù)； ε0 — 真空介電常數(shù) ， ε — 電容極板間介質(zhì)的介電常數(shù) 。 電容器是電子技術(shù)的三大類 無源元件 (電阻、電感和電容 )之一。 位移測量 ? 長度單位和定義 目前，我國采用的長度單位與國際單位制是一致的，即以國際單位制的基本單位之一米 (m)作為我國法定的長度計量單位。 ? 位移測量時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的測量對象．選擇適當(dāng)?shù)臏y量點、測量方向和測量系統(tǒng)。一般情況，應(yīng)使測量方向與位移方向重合，這樣才能真實地測量出位移量的大小。 ? 位移測量按被測量來分 有線位移測量 和 角位移測量 ，如機械工程中經(jīng)常要求測量零部件的位移或位置； ? 按測量參數(shù)的特性分有 靜態(tài)位移 和 動態(tài)位移 ，許多動態(tài)變化的參數(shù)如力、扭矩、速度、加速度等
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