巴魯夫位移傳感器,，巴魯夫位移傳感器,，巴魯夫位移傳感器,，巴魯夫傳感器/39529839/39529830：單榮兵
巴魯夫位移傳感器具有無滑動觸點(diǎn),，工作時(shí)不受灰塵等非金屬因素的影響，并且低功耗,，長壽命,，可使用在各種惡劣條件下。位移傳感器主要應(yīng)用在自動化裝備線對模擬量的智能控制。 　　光電式位移傳感器利用激光三角反射法進(jìn)行測量,，對被測物體材質(zhì)沒有任何要求,，主要影響為環(huán)境光強(qiáng)和被測面是否平整,。比如公路測量用到真尚有的激光位移傳感器,，就對傳感器進(jìn)行了特殊配置，與普通情況不樣,。 　　位移是和物體的位置在運(yùn)動過程中的移動有關(guān)的量,，位移的測量方式所涉及的范圍是相當(dāng)廣泛的。小位移通常用應(yīng)變式,、電感式,、差動變壓器式,、渦流式,、霍爾傳感器來檢測，大的位移常用感應(yīng)同步器,、光柵,、容柵、磁柵等傳感技術(shù)來測量,。其中光柵傳感器因具有易實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,、精度高（目前分辨率zui高的可達(dá)到納米）,、抗干擾能力強(qiáng),、沒有人為讀數(shù)誤差、安裝方便,、使用可靠等優(yōu)點(diǎn),，在機(jī)床加工、檢測儀表等中得到日益廣泛的應(yīng)用,。
計(jì)量光柵是利用光柵的莫爾條紋現(xiàn)象來測量位移的,。“莫爾”原出于法文Moire，意思是水波紋,。幾百  位移傳感器巴魯夫位移傳感器,，巴魯夫位移傳感器,，巴魯夫位移傳感器,，巴魯夫傳感器/39529839/39529830：單榮兵
年前法國絲綢工人發(fā)現(xiàn),，當(dāng)兩層薄絲綢疊在起時(shí),，將產(chǎn)生水波紋狀花樣,；如果薄綢子相對運(yùn)動,，則花樣也跟著移動,，這種奇怪的花紋就是莫爾條紋。般來說,，只要是有定周期的曲線簇重疊起來，便會產(chǎn)生莫爾條紋,。計(jì)量光柵在實(shí)際應(yīng)用上有透射光柵和反射光柵兩種,；按其作用原理又可分為輻射光柵和相位光柵,；按其用途可分為直線光柵和圓光柵,。下面以透射光柵為例加以討論,?！⊥干涔鈻懦呱暇鶆虻乜逃衅叫械目叹€即柵線，a為刻線寬,，b為兩刻線之間縫寬,，W=a+b稱為光柵柵距。目前國內(nèi)常用的光柵每毫米刻成10,、25,、50、100,、250條等線條,。光柵的橫向莫爾條紋測位移，需要兩塊光柵,。塊光柵稱為主光柵,，它的大小與測量范圍相致；另塊是很小的塊,，稱為指示光柵,。為了測量位移，必須在主光柵側(cè)加光源,，在指示光柵側(cè)加光電接收元件,。當(dāng)主光柵和指示光柵相對移動時(shí)，由于光柵的遮光作用而使莫爾條紋移動,，固定在指示光柵側(cè)的光電元件,，將光強(qiáng)變化轉(zhuǎn)換成電信號。由于光源的大小有限及光柵的衍射作用,，使得信號為脈動信號,。如圖 1,，此信號是直流信號和近視正弦的周期信號的疊加，周期信號是位移x的函數(shù),。每當(dāng)x變化個光柵柵距W,，信號就變化個周期，信號由b點(diǎn)變化到b’點(diǎn),。由于bb’=W,，故b’點(diǎn)的狀態(tài)與b點(diǎn)狀態(tài)*樣，只是在相位上增加了2π,。
在實(shí)際應(yīng)用中,，位移具有兩個方向，即選定個方向后,，位移有正負(fù)之分,，因此用個 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(shí)u01超前u02 90度,，反向移動時(shí)u02超前u01 90度,，故通過電路辨相可確定光柵運(yùn)動方向。巴魯夫位移傳感器,，巴魯夫位移傳感器,，巴魯夫位移傳感器，巴魯夫傳感器/39529839/39529830：單榮兵
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個周期內(nèi),，發(fā)出若干個脈沖,，以減少脈沖當(dāng)量。如個周期內(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(jì)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、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。
巴魯夫位移傳感器 它通過電位器元件將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成與之成線性或任意函數(shù)關(guān)系的電阻或電壓輸出,。普通直線電位器和圓形電位器都可分別用作直線位移和角位移傳感器,。但是，為實(shí)現(xiàn)測量位移目的而設(shè)計(jì)的電位器,，要求在位移變化和電阻變化之間有個確定關(guān)系,。圖1中的電位器式位移傳感器的可動電刷與被測物體相連。物體的位移引起電位器移動端的電阻變化,。阻值的變化量反映了位移的量值,，阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。通常在電位器上通以電源電壓,，以把電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓輸出,。線繞式電位器由于其電刷移動時(shí)電阻以匝電阻為階梯而變化，其輸出特性亦呈階梯形,。如果這種位移傳感器在伺服系統(tǒng)中用作位移反饋元件，則過大的階躍電壓會引起系統(tǒng)振蕩,。因此在電位器的制作中應(yīng)盡量減小每匝的電阻值,。電位器式傳感器的另個主要缺點(diǎn)是易磨損。它的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單,，輸出信號大,，使用方便，價(jià)格低廉,。 　　霍耳式位移傳感器 它的測量原理是保持霍耳元件（見半導(dǎo)體磁敏元件）的激勵電流不變,，并使其在個梯度均勻的磁場中移動，則所移動的位移正比于輸出的霍耳電勢,。磁場梯度越大,，靈敏度越高；梯度變化越均勻,，霍耳電勢與位移的關(guān)系越接近于線性,。圖2中是三種產(chǎn)生梯度磁場的磁系統(tǒng)：a系統(tǒng)的線性范圍窄，位移Z=0時(shí),，霍耳電勢≠0,；b系統(tǒng)當(dāng)Z<2毫米時(shí)具有良好的線性,，Z=0時(shí)，霍耳電勢=0,；c系統(tǒng)的靈敏度高,，測量范圍小于1毫米。圖中N,、S分別表示正,、負(fù)磁極?；舳轿灰苽鞲衅鞯膽T性小,、頻響高、工作可靠,、壽命長,，因此常用于將各種非電量轉(zhuǎn)換成位移后再進(jìn)行測量的場合。 　　光電式位移傳感器 它根據(jù)被測對象阻擋光通量的多少來測量對象的位移或幾何尺寸,。特點(diǎn)是屬于非接觸式測量,，并可進(jìn)行連續(xù)測量。光電式位移傳感器常用于連續(xù)測量線材直徑或在帶材邊緣位置控制系統(tǒng)中用作邊緣位置傳感器,。/39529839/39529830：單榮兵
　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)地檢測活動磁環(huán)的位置來測量被檢測產(chǎn)品的實(shí)際位移值的；該傳感器的高精度和高可靠性已被廣泛應(yīng)用于成千上萬的實(shí)際案例中,。 　　由于作為確定位置的活動磁環(huán)和敏感元件并無直接接觸,，因此傳感器可應(yīng)用在極惡劣的工業(yè)環(huán)境中，不易受油漬,、溶液,、塵埃或其它污染的影響,。此外,，傳感器采用了高科技材料和的電子處理技術(shù)，因而它能應(yīng)用在高溫,、高壓和高振蕩的環(huán)境中,。傳感器輸出信號為位移值，即使電源中斷,、重接,，數(shù)據(jù)也不會丟失，更無須重新歸零,。由于敏感元件是非接觸的,，就算不斷重復(fù)檢測，也不會對傳感器造成任何磨損，可以大大地提高檢測的可靠性和使用壽命,。 　　二,、工作原理 　　磁致伸縮位移（液位）傳感器，是利用磁致伸縮原理,、通過兩個不同磁場相交產(chǎn)生個應(yīng)變脈沖信號來準(zhǔn)確地測量位置的,。測量元件是根波導(dǎo)管，波導(dǎo)管內(nèi)的敏感元件由特殊的磁致伸縮材料制成的,。測量過程是由傳感器的電子室內(nèi)產(chǎn)生電流脈沖,，該電流脈沖在波導(dǎo)管內(nèi)傳輸，從而在波導(dǎo)管外產(chǎn)生個圓周磁場,，當(dāng)該磁場和套在波導(dǎo)管上作為位置變化的活動磁環(huán)產(chǎn)生的磁場相交時(shí),，由于磁致伸縮的作用，波導(dǎo)管內(nèi)會產(chǎn)生個應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號,，這個應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號以固定的聲音速度傳輸,，并很快被電子室所檢測到。 　　由于這個應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號在波導(dǎo)管內(nèi)的傳輸時(shí)間和活動磁環(huán)與電子室之間的距離成正比,，通過測量時(shí)間,，就可以高度地確定這個距離。由于輸出信號是個真正的值,，而不是比例的或放大處理的信號,，所以不存在信號漂移或變值的情況，更無需定期重標(biāo),。/39529839/39529830：單榮兵