角位移傳感器程序:角位移傳感器

2022/04/10 03:19 · 傳感器知識資訊 ·  · 角位移傳感器程序:角位移傳感器已關閉評論
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角位移傳感器程序:角位移傳感器

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角位移傳感器
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本詞條由“科普中國”科學百科詞條編寫與應用工作項目
審核
。
角位移傳感器是位移傳感器的一種型號,采用非接觸式專利設計,與同步分析器和電位計等其它傳統的角位移測量儀相比,有效地提高了長期可靠性。它的設計獨特,在不使用諸如滑環、葉片、接觸式游標、電刷等易磨損的活動部件的前提下仍可保證測量精度。
中文名
角位移傳感器
外文名
Angular displacement sensor
線 性
0.25~0.5
特 點
具有無限的分辨率
重復精度
0.01°
工作溫度
-40~+100℃
工作速度
rpm
溫度漂移
9ppm/℃
輸出信號
分壓器
線性精度
±0.1%
防護等級
IP57
使用壽命
100*10的6次方
有效行程
0~355°
目錄
1
簡介
2
原理
3
特點
4
應用
5
技術參數
角位移傳感器簡介
編輯
語音
角位移傳感器是把對角度測量轉換成其他物理量的測量,它采用非接觸式專利設計,與同步分析器和電位計等其它傳統的角位移測量儀相比,有效地提高了長期可靠性。該傳感器采用特殊形狀的轉子和線繞線圈,模擬線性可變差動傳感器(LVDT)的線性位移,有較高的可靠性和性能,轉子軸的旋轉運動產生線性輸出信號,圍繞出廠預置的零位移動±60(總共120)度。 此輸出信號的相位指示離開零位的位移方向。轉子的非接觸式電磁耦合使產品具有無限的分辨率,即絕對測量精度可達到零點幾度
[1]
。
角位移傳感器原理
編輯
語音
有以下三種情況:?(1)將角度變化量的測量變為電阻變化測量的變阻器式角位移傳感器;(2)將角度變化量的測量變為電容變化的測量的面積變化型電容角位移傳感器;(3)將角度變化量的測量變為感應電動勢變化量的測量的磁阻式角位移傳感器等等。它的設計獨特,在不使用諸如滑環、葉片、接觸式游標、電刷等易磨損的活動部件的前提下仍可保證測量精度
[2]
。?
角位移傳感器特點
編輯
語音
該傳感器采用特殊形狀的轉子和線繞線圈,模擬線性可變差動傳感器(LVDT)的線性位移,有較高的可靠性和性能,轉子軸的旋轉運動產生線性輸出信號,圍繞出廠預置的零位移動±60(總共120)度。此輸出信號的相位指示離開零位的位移方向。轉子的非接觸式電磁耦合使產品具有無限的分辨率,即絕對測量精度可達到零點幾度
[3]
。?
角位移傳感器應用
編輯
語音
從力學分類來看,有一種在靜態下工作的角位移傳感器,例如吊車和塔吊的吊臂上就用重錘方式角位移傳感器,只能用于沒有加速度運動的環境,通俗的理解就是不能在運動劇烈的環境上應用,只能用在靜態的場合,是地球重力場直接作用下的傾斜儀器,類似的有氣泡水準儀器,例如在經緯儀,全站儀,裝修行業上使用,水平聯通管也是類似的原理。?角位移傳感器標準的測量方法是在旋轉編碼器上加重錘,重錘是產生重力作用的元件,在車輛運動環境下,就要用空氣阻尼、油池阻尼、電磁阻尼來抑制重錘的晃動以至振蕩,就必然使角位移傳感器的靈敏度下降,響應速度下降。?角位移傳感器也有非絕對編碼,是增量輸出的,如果沒有起始脈沖專門信道,就要用自己外加初始定位傳感器,一般是用紅外的標準產品,缺點是精度低。?使用地磁角位移傳感器基本上不受環境振動影響,又受電磁干擾影響,比賽車輛自身的電動機就要磁屏蔽。?航海、航空和航天器使用一種紅外角位移傳感器,對環境的可見光或紅外輻射進行立體的比較,最簡單的是求出運載工具相對太陽的姿態,是廣角和立體攝影和圖像處理技術的綜合,最簡單地要分辨地平線;在比賽的空間,要受到小環境的光線干擾
[2]
。
角位移傳感器技術參數
編輯
語音
1.旋轉位移,工作溫度范圍大,自帶信號調節;2.免接觸型傳感器,適應不良環境(振動、沖擊、潮濕、鹽霧等,出色的溫度穩定性);3.線性(100%行程):0.25~0.5;4.多種范圍、直流輸出;5.CE認證
[2]
。
詞條圖冊
更多圖冊
參考資料
1.

陳安健. 光纖角位移傳感器的設計與應用[J]. 傳感器與微系統, 2000, 19(5):19-21.
2.

胡明. InSb精密角位移傳感器的研究[J]. 儀表技術與傳感器, 1998(2):1-3.
3.

徐英, 張濤, 李敏雪,等. 電容式角位移傳感器電場有限元仿真研究[J]. 儀器儀表學報, 2004, 25(4):512-515.
角位移傳感器程序:角位移傳感器  第1張

角位移傳感器程序:角位移傳感器安裝方法詳解

傳感器是通過某種物體為媒介通過感應器的轉化,轉化為信息,然后在將這些信息傳遞出去。傳感器的種類也有很多,但是采用的原理都是大同小異的。比如說角位移傳感器,它是通過角度的旋轉和位移來獲取外界帶來的信息,這些信息通過感應器來感應,然后再傳遞出去。接下來小兔來具體的介紹一下角位移傳感器的安裝方法。
作為傳感器的忠實用戶,而很多人不懂如何保養角度位移傳感器,使得角度位移傳感器在安裝使用中出現很多問題,下面就讓小編介紹下角度位移傳感器安裝使用的注意事項。
一、安裝
1、以傳感器安裝凸臺定位,用螺釘、螺母或壓板固緊在金屬板上。在安裝傳感器時,嚴禁對軸、殼體進行車、鉆等加工,避免軸或殼體受到外界的沖擊力和壓力,軸的軸向和徑向不允許受到沖擊力和壓力(靜壓力應小于300n)。嚴禁松動傳感器上的螺釘,轉動固緊環位置。
2、傳感器出軸與其它機件聯接時應注意軸心線要保持在一直線上(包括工作狀態),如軸心線有偏差存在,建議使用萬向接頭或波紋管等轉接件,以免傳感器出軸彎曲變形,損壞其他器件,從而影響使用。
3、應防止水滴、蒸氣、溶劑和腐蝕性氣體對傳感器的侵襲,防止金屬屑或其他粉末進入傳感器。
4、傳感器的外部接線應焊接在引出端的腰槽處,盡量不要焊在引出端的頂部。焊接時應使用不大于45w電鉻鐵,焊接時間應小于5秒。在焊接及未冷卻透時不應拉動導線,以免電刷絲或整個引出端被拉出,甚至脫落。焊接時盡量少用焊劑、焊油,時間要短,避免焊劑蒸氣通過引出端進入傳感器內部,導致蒸氣冷卻后沉積在電阻元件表面,造成等效噪聲電阻變差,甚至開路。
二、注意事項
1、傳感器出廠后,被用戶拆卸、改裝(包括撕去商標、在軸與殼體上進行加工、松動螺釘、轉動固緊環位置等)的產品,生產廠不負責保修服務。
2、傳感器在接入線路時,嚴禁接錯引出端,特別注意電刷引出端(2#),不能接入輸入電壓。
3、傳感器在通電時注意不能萬用表的電阻檔、電流檔去測量傳感器電壓。
4、傳感器在安裝過程中切莫亂扔,以免碰壞引出端。
5、傳感器在外加電壓時應保證在額定功耗范圍內。(這里注意額定功耗是指傳感器在環境溫度為70℃時的允許功耗,當在超過70℃時應降低功率使用)。
6、通過傳感器電刷的電流推薦為2ma,最大不超過10ma。
7、傳感器和精度是指輸出特性的符合性精度,而不是總阻值的偏差精度。傳感器的線性精度采用獨立線性,以負載開路時測試計算為準。 獨立線性的計算方法:采用目前傳感器行業通常方法,規定前后零位電壓作兩端點,確定理論電行程、兩端點的連線作參考直線。最大偏差范圍(正的最大偏差與負的最大偏差絕對值之和;正的最大偏差與0或負的最大偏差與0)的一半,作為傳感器線性偏差。
8、帶有抽頭的傳感器其抽頭的寬度為4o~5o,在抽頭范圍內輸出電壓基本不變,抽頭一般作為輸出的起始點或終點,在測試、計算線性的理論電行程內不能包含抽頭,否則線性的測試計算不正確。
9、導電塑料傳感器的電阻溫度系數雖比線繞電位器大,作分壓器使用時,電刷兩邊的電阻一起受溫度影響而變化,分壓比不變,對傳感器線性沒有影響。(若以電阻值作輸出量的線性度則發生變化)。
10、雙聯傳感器的安裝結構及尺寸、測試標定點一般都以基準聯(第一聯)為準。同步精度一般是指在某一標定點處二聯輸出電壓差值與外加總電壓的百分比(二聯外加總電壓相同),而不是指所有測試點的同步誤差。標定點一般選擇起始點或中點(理論電旋轉角的中點)。同步精度一般為1%,也可按線性精度的等級。
角位移傳感器的應用非常廣泛,它的安裝方法是非常嚴謹的,小兔在上文中也仔細的介紹過了,所以我們安裝時要小心謹慎,不要因為大意而導致從新再安裝。隨著現在日益的發展,角位移傳感器也越來越普及到各個行業以及我們的生活之中。因為這種角位移傳感器的精確度比較高,是很多傳感器難以比擬的。所以大家在安裝使用時多加注意咯。

角位移傳感器程序:角位移傳感器安裝方法詳解【圖解】

  傳感器 是通過某種物體為媒介通過感應器的轉化,轉化為信息,然后在將這些信息傳遞出去。傳感器的種類也有很多,但是采用的原理都是大同小異的。比如說角位移傳感器,它是通過角度的旋轉和位移來獲取外界帶來的信息,這些信息通過感應器來感應,然后再傳遞出去。接下來來具體的介紹一下角位移傳感器的安裝方法。
  作為傳感器的忠實用戶,而很多人不懂如何保養角度位移傳感器,使得角度位移傳感器在安裝使用中出現很多問題,下面就讓小編介紹下角度位移傳感器安裝使用的注意事項。
  一、安裝
  1、以傳感器安裝凸臺定位,用 螺釘 、 螺母 或壓板固緊在金屬板上。在安裝傳感器時,嚴禁對軸、殼體進行車、鉆等加工,避免軸或殼體受到外界的沖擊力和壓力,軸的軸向和徑向不允許受到沖擊力和壓力(靜壓力應小于300n)。嚴禁松動傳感器上的螺釘,轉動固緊環位置。
  2、傳感器出軸與其它機件聯接時應注意軸心線要保持在一直線上(包括工作狀態),如軸心線有偏差存在,建議使用萬向接頭或波紋管等轉接件,以免傳感器出軸彎曲變形,損壞其他器件,從而影響使用。
  3、應防止水滴、蒸氣、溶劑和腐蝕性氣體對傳感器的侵襲,防止金屬屑或其他粉末進入傳感器。
  4、傳感器的外部接線應 焊接 在引出端的腰槽處,盡量不要焊在引出端的頂部。焊接時應使用不大于45w電鉻鐵,焊接時間應小于5秒。在焊接及未冷卻透時不應拉動導線,以免電刷絲或整個引出端被拉出,甚至脫落。焊接時盡量少用焊劑、焊油,時間要短,避免焊劑蒸氣通過引出端進入傳感器內部,導致蒸氣冷卻后沉積在電阻 元件表面,造成等效噪聲電阻變差,甚至開路。
  二、注意事項
  1、傳感器出廠后,被用戶拆卸、改裝(包括撕去商標、在軸與殼體上進行加工、松動螺釘、轉動固緊環位置等)的產品,生產廠不負責保修服務。
  2、傳感器在接入線路時,嚴禁接錯引出端,特別注意電刷引出端(2#),不能接入輸入電壓。
  3、傳感器在通電時注意不能 萬用表 的電阻檔、電流檔去測量傳感器電壓。
  4、傳感器在安裝過程中切莫亂扔,以免碰壞引出端。
  5、傳感器在外加電壓時應保證在額定功耗范圍內。(這里注意額定功耗是指傳感器在環境溫度為70℃時的允許功耗,當在超過70℃時應降低功率使用)。
  6、通過傳感器電刷的電流推薦為2ma,最大不超過10ma。
  7、傳感器和精度是指輸出特性的符合性精度,而不是總阻值的偏差精度。傳感器的線性精度采用獨立線性,以負載開路時測試計算為準。 獨立線性的計算方法:采用目前傳感器行業通常方法,規定前后零位電壓作兩端點,確定理論電行程、兩端點的連線作參考直線。最大偏差范圍(正的最大偏差與負的最大偏差絕對值之和;正的最大偏差與0或負的最大偏差與0)的一半,作為傳感器線性偏差。
  8、帶有抽頭的傳感器其抽頭的寬度為4o~5o,在抽頭范圍內輸出電壓基本不變,抽頭一般作為輸出的起始點或終點,在測試、計算線性的理論電行程內不能包含抽頭,否則線性的測試計算不正確。
  9、導電塑料傳感器的電阻溫度系數雖比線繞電位器大,作分壓器使用時,電刷兩邊的電阻一起受溫度影響而變化,分壓比不變,對傳感器線性沒有影響。(若以電阻值作輸出量的線性度則發生變化)。
  10、雙聯傳感器的安裝結構及尺寸、測試標定點一般都以基準聯(第一聯)為準。同步精度一般是指在某一標定點處二聯輸出電壓差值與外加總電壓的百分比(二聯外加總電壓相同),而不是指所有測試點的同步誤差。標定點一般選擇起始點或中點(理論電旋轉角的中點)。同步精度一般為1%,也可按線性精度的等級。
  角位移傳感器的應用非常廣泛,它的安裝方法是非常嚴謹的,在上文中也仔細的介紹過了,所以我們安裝時要小心謹慎,不要因為大意而導致從新再安裝。隨著現在日益的發展,角位移傳感器也越來越普及到各個行業以及我們的生活之中。因為這種角位移傳感器的精確度比較高,是很多傳感器難以比擬的。所以大家在安裝使用時多加注意咯。
角位移傳感器程序:角位移傳感器  第2張

角位移傳感器程序:角度位移傳感器原理和應用實例

角度位移傳感器是利用角度變化來定位物體位置的電子元件。適用于汽車,工程機械,宇宙裝置、飛機雷達天線的伺服系統以及注塑機,木工機械,印刷機,電子尺,機器人,工程監測,電腦控制運動器械等需要精確測量位移的場合。
?
角度位移傳感器原理
角度傳感器用來檢測角度的。它的身體中有一個孔,可以配合樂高的軸。當連結到RCX上時,軸每轉過1/16圈,角度傳感器就會計數一次。往一個方向轉動時,計數增加,轉動方向改變時,計數減少。計數與角度傳感器的初始位置有關。當初始化角度傳感器時,它的計數值被設置為0,如果需要,你可以用編程把它重新復位。
角度位移傳感器實例
如果把角度傳感器連接到馬達和輪子之間的任何一根傳動軸上,必須將正確的傳動比算入所讀的數據。舉一個有關計算的例子。在你的機器人身上,馬達以 3:1的傳動比與主輪連接。角度傳感器直接連接在馬達上。所以它與主動輪的傳動比也是3:1。也就是說,角度傳感器轉三周,主動輪轉一周。角度傳感器每旋轉一周計16個單位,所以16*3=48個增量相當于主動輪旋轉一周?,F在,我們需要知道齒輪的圓周來計算行進距離。幸運地是,每一個LEGO齒輪的輪胎上面都會標有自身的直徑。我們選擇了體積zui大的有軸的輪子,直徑是81.6CM(樂高使用的是公制單位),因此它的周長是 81.6×π=81.6×3.14≈256.22CM?,F在已知量都有了:齒輪的運行距離由48除角度所記錄的增量然后再乘以256。我們總結一下。稱R 為角度傳感器的分辨率(每旋轉一周計數值),G是角度傳感器和齒輪之間的傳動比率。我們定義I為輪子旋轉一周角度傳感器的增量。即:
I=G×R
在例子中,G為3,對于樂高角度傳感器來說,R一直為16.因此,我們可以得到:
I=3×16=48
每旋轉一次,齒輪所經過的距離正是它的周長C,應用這個方程式,利用其直徑,你可以得出這個結論。
C=D×π
在我們的例子中:
C=81.6×3.14=256.22
最后一步是將傳感器所記錄的數據-S轉換成輪子運動的距離-T,使用下面等式:
T=S×C/I
如果光電傳感器讀取的數值為296,你可以計算出相應的距離:
T=296×256.22/48=1580 距離(T)的單位與輪子直徑單位是相同的。
角度位移傳感器實際上應用
使用角度傳感器來控制你的輪子可以間接的發現障礙物。原理非常簡單:如果馬達 角度傳感器構造運轉,而齒輪不轉,說明你的機器已經被障礙物給擋住了。此技術使用起來非常簡單,而且非常有效;唯一要求就是運動的輪子不能在地板上打滑 (或者說打滑次數太多),否則你將無法檢測到障礙物。如果是一個空轉的齒輪連接到馬達上就可以避免這個問題,這個輪子不是由馬達驅動而是通過裝置的運動帶動它:在驅動輪旋轉的過程中,如果惰輪停止了,說明你碰到障礙物了。
在許多情況下角度傳感器是非常有用的:控制手臂,頭部和其它可移動部位的位置。值的注意的是,當運行速度太慢或太快時,RCX在精確的檢測和計數方面會受到影響。事實上,問題并不是出在RCX身上,而是它的操作系統,如果速度超出了其指定范圍,RCX就會丟失一些數據。Steve Baker用實驗證明過,轉速在每分鐘50到300轉之間是一個比較合適的范圍,在此之內不會有數據丟失的問題。然而,在低于12rpm或超過 1400rm的范圍內,就會有部分數據出現丟失的問題。而在12rpm至50rpm或者300rpm至1400rpm的范圍內時,RCX也偶會出現數據丟失的問題。

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