現(xiàn)代檢測(cè)第5章光電式傳感器(參考版)
2025-05-03 01:35本頁面
【正文】 1舉例說明光電傳感器的應(yīng)用。 什么叫紅外線、大氣窗口？紅外線是什么？ 簡(jiǎn)述紅外輻射的基本定律。 簡(jiǎn)述弱信號(hào)探測(cè)方法。 什么叫光的干涉、衍射、輻射與吸收？ 簡(jiǎn)述光電式傳感器的組成及特點(diǎn)。 sin, 177。 sin, 177。 sin, 177。 sin, 177。 正向移動(dòng)： 兩路信號(hào) → 相位差 π/2 →正弦 +余弦。 轉(zhuǎn)動(dòng)： 輻射摩爾條紋周向轉(zhuǎn)動(dòng)。 特點(diǎn)：具有全光柵平均效應(yīng)，用于高精度角度測(cè)量和分度。 1. 徑向圓光柵 圓光柵 2. 切向光柵 光柵：兩塊光柵，切向刻線（基圓）， 切向相同，柵距角相同 基圓半徑不同，柵線面相對(duì)同心疊合， 條紋：是以光柵中心為圓心的同心圓簇 環(huán)形莫爾條紋 寬度也不是定值，隨位置不同而不同。 (+2 106L)μm，測(cè)角 177。 ? (3) 核算能夠達(dá)到的實(shí)際分辨力。 2? 增量碼－ 18000脈沖， ? 隨堂作業(yè) ? 為一個(gè)旋轉(zhuǎn)分度頭（ 177。 半閉環(huán)位置控制 編碼器 + 電機(jī) 伺服電機(jī)（控制電機(jī) + 編碼器） 增量編碼器 1. 結(jié)構(gòu)與原理 碼道：最外 增量碼道：透光扇形區(qū) 中間 辨向碼道：與增量碼道錯(cuò)開半個(gè)扇形區(qū) 最內(nèi) 零位碼道：透光狹縫 →基準(zhǔn)脈沖 測(cè)量電路：放大，整形，驅(qū)動(dòng)， 辨向 ,細(xì)分 ,計(jì)數(shù) 辨向 判斷轉(zhuǎn)動(dòng)方向 細(xì)分 提高測(cè)量分辨力 原理：增量碼道：透光 /不透光 → 輸出脈沖 辨向碼道：與增量碼道錯(cuò)開 1/4周期 正弦信號(hào) + 余弦信號(hào) 正轉(zhuǎn)脈沖 or 反轉(zhuǎn)脈沖 零位碼道：透光狹縫 → 基準(zhǔn)脈沖 → 零位 增量編碼器 2. 特點(diǎn) ：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、分辨率高，可靠性好， 3. 應(yīng)用 ：相對(duì)位置、位移測(cè)量 角度、直線位置， 機(jī)床導(dǎo)軌、機(jī)械光學(xué)鼠標(biāo) 編碼器 門電路 計(jì)數(shù)器 時(shí)鐘 控制器 轉(zhuǎn)速 輸出 例：速度測(cè)量： 脈沖輸出 數(shù)字（量）傳感器 測(cè)量范圍無限 受計(jì)數(shù)器位數(shù)限制 速度不高（最高幾千轉(zhuǎn) /分） 光電元件動(dòng)態(tài)相應(yīng) 增量碼輸出 測(cè)量角位移（旋轉(zhuǎn)編碼器） 怕振動(dòng)、振擺、斷電 丟數(shù) 增量編碼器 應(yīng)用實(shí)例： 位標(biāo)器電鎖精度測(cè)試儀 注意： 防震、防塵、防水 編碼器與轉(zhuǎn)軸連接 彈性連軸結(jié) 要 求：測(cè)角范圍： 177。 多位碼同時(shí)動(dòng)作 → 同步誤差 → 錯(cuò)碼 0 0 0 1 ? ? 0 0 1 0 ?0 0 0 0：誤差 2 ?0 0 1 1：誤差 1 相鄰兩數(shù)只有一位不同 →每次只有一位變化 有低位開始依次循環(huán)變化 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 角度 位置 二進(jìn)制碼 十進(jìn)制碼 格雷碼 A B C D E F G H I J K L M N O p 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000 4位光電編碼器碼制 絕對(duì)式光電編碼器 3. 特點(diǎn) : 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、分辨率高，可靠性好， 摩擦輪 編碼器 4. 應(yīng)用： 小范圍絕對(duì)位置測(cè)量 角度、直線位置 直接數(shù)字量輸出 數(shù)字傳感器 絕對(duì)碼輸出 絕對(duì)角位置傳感器（角度編碼器）， 測(cè)量范圍有限 360186。 特點(diǎn)： 有很高的內(nèi)增益，可達(dá)到幾百， 靈敏度高 響應(yīng)速度特別快，帶寬可達(dá) 100GHz，是目前最快的一種光電二極管 噪聲大（隨機(jī)），線性差 應(yīng)用：用于光通訊、脈沖編碼 內(nèi)光電效應(yīng)及其器件 (6) 陣列式結(jié)型光電器件 構(gòu)成： 利用集成電路技術(shù) , 使幾百個(gè)光電二極管或光電池排成一行， 集成在一塊集成電路片子上， 即成為陣列式的一維光電器件 襯底是共用的，而各光敏元都是獨(dú)立的， 分別有各自的前極引出線 特點(diǎn)：光敏元密集度大，總尺寸小， 容易作到各單元多數(shù)一致，便于信號(hào)處理 應(yīng)用：可用來辨別光點(diǎn)移動(dòng)的方向 內(nèi)光電效應(yīng)及其器件 (7) 位置敏感器件（ PSDPositional Sensitive Device） 原理：光 → 光電二極管 → 空穴由 N向 P移動(dòng) 空穴 →1端 →I1 空穴 →2端 →I2 121221 /// xxRRII ??比值： 應(yīng)用：位置檢測(cè) (一維、二維 ) （ 8）
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