temposonics（原MTS）位移傳感器RHM1150MK05AS1G8100特點(diǎn)介紹

位移傳感器，又稱為線性傳感器，是一種能夠?qū)⑽矬w的位移量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器。它屬于金屬感應(yīng)的線性器件，作用是把各種被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為電量，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人、航空航天、汽車制造等多個(gè)領(lǐng)域。以下是位移傳感器的主要特點(diǎn)：

高精度：

位移傳感器能夠精確測(cè)量物體的位移變化，提供準(zhǔn)確的反饋信息。例如，某些激光位移傳感器的分辨率可達(dá)納米級(jí)，確保測(cè)量的精準(zhǔn)性。

高重復(fù)性：

傳感器在多次測(cè)量中能夠保持一致的輸出結(jié)果，確保測(cè)量的可靠性。這一特性對(duì)于需要長期穩(wěn)定運(yùn)行的系統(tǒng)尤為重要。

良好的線性度：

位移傳感器的輸出與輸入之間保持線性關(guān)系，便于校準(zhǔn)和測(cè)量。這使得傳感器在不同位移范圍內(nèi)都能提供準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。

高分辨率：

能夠檢測(cè)微小位移變化，適用于精密測(cè)量場合。例如，在半導(dǎo)體制造和精密儀器領(lǐng)域，位移傳感器能夠確保生產(chǎn)過程的精細(xì)控制。

環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)：

部分位移傳感器能夠在惡劣的工業(yè)環(huán)境下工作，如高溫、高壓、高振動(dòng)等。例如，磁致伸縮位移傳感器采用非接觸測(cè)量方式，活動(dòng)磁環(huán)與傳感器之間無直接摩擦或磨損，因此具有出色的耐用性和環(huán)境適應(yīng)性。

非接觸測(cè)量：

某些位移傳感器（如光電式、激光位移傳感器）采用非接觸測(cè)量方式，避免與被測(cè)物體直接接觸，從而避免磨損和污染。這種測(cè)量方式特別適用于高速運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)和精密測(cè)量場合。

易于集成與自動(dòng)化：

位移傳感器易于與PLC、DCS等控制系統(tǒng)配合使用，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化控制。通過位移傳感器的信號(hào)輸入，控制系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際情況自動(dòng)調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，提高生產(chǎn)效率。

廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域：

位移傳感器在工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人、航空航天、汽車制造等多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。它能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)物體的位移變化，為控制系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的反饋信息，從而實(shí)現(xiàn)精確控制。例如，在機(jī)器人領(lǐng)域，位移傳感器能夠確保機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)精度和安全性能；在汽車制造領(lǐng)域，位移傳感器能夠用于測(cè)量物體的尺寸和位置，保證生產(chǎn)質(zhì)量。

位移是和物體的位置在運(yùn)動(dòng)過程中的移動(dòng)有關(guān)的量，位移的測(cè)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(dòng)變壓器式、渦流式、霍爾傳感器來檢測(cè)，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(cè)量。其中光柵傳感器因具有易實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、精度高（目前分辨率最高的可達(dá)到納米級(jí)）、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(cè)儀表等行業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用。

信號(hào)處理

辨向原理

在實(shí)際應(yīng)用中，位移具有兩個(gè)方向，即選定一個(gè)方向后，位移有正負(fù)之分，因此用一個(gè) 光電元件測(cè)定莫爾條紋信號(hào)確定不了位移方向。為了辨向，需要有 π/2相位差的兩個(gè)莫爾條紋信號(hào)。如圖2，在相距1/4條紋間距的位置上安放兩個(gè)光電元件，得到兩個(gè)相位差π/2的電信號(hào)u01和u02，經(jīng)過整形后得到兩個(gè)方波信號(hào)u01’和u02’。光柵正向移動(dòng)時(shí)u01超前u02 90度，反向移動(dòng)時(shí)u02超前u01 90度，故通過電路辨相可確定光柵運(yùn)動(dòng)方向。

細(xì)分技術(shù)

隨著對(duì)測(cè)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?duì)莫爾條紋進(jìn)行細(xì)分。所謂細(xì)分就是在莫爾條紋信號(hào)變化一個(gè)周期內(nèi)，發(fā)出若干個(gè)脈沖，以減少脈沖當(dāng)量。如一個(gè)周期內(nèi)發(fā)出n個(gè)脈沖，則可使測(cè)量精度提高n備，而每個(gè)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：其一：直接細(xì)分。在相差1/4莫爾條紋間距的位置上安放兩個(gè)光電元件，可得到兩個(gè)相位差90o的電信號(hào)，用反相器反相后就得到四個(gè)依次相差90o的交流信號(hào)。同樣，在兩莫爾條紋間放置四個(gè)依次相距1/4條紋間距的光電元件，也可獲得四個(gè)相位差90o的交流信號(hào)，實(shí)現(xiàn)四倍頻細(xì)分。其二：電路細(xì)分。

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