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电子尺就是位移传感器吗?电子尺的工作原理是什么

发布日期:2018-12-22 作者:位移传感器 点击:

电子尺的功能和原理

功能和原理:  

  运动传感器的功能是把一个机械位移转换成电气信号,并且该信号能够与机械运动成正比。电刷装配连接到机械激励器,继而使塑料阻轨产生一个电压分配器。电位计的阻轨 (1,3 )连接到稳定的输入直流电压(允许小电流)。当在电刷和修正阻轨之间测量时,信号电压是电压分配器的主要部分,并且与阻轨上的电刷位置成正比。电位计作为一个电压分配器,可以不必着重于阻轨上的总电阻的准确度,因为温度波动只对电阻产生作用,不会影响到测量结果。

导电塑料电位计(电压分配器,电子尺)在五十年代后期面世,并被广泛应用于汽车、注塑机、木料加工机和现代不同的行业。 传感器价格相对便宜,低温度变化,低扭矩操作和高速应用是导电塑料技术的独有特征

传感器包含以下重要组成部分:

1、阻轨

2、电刷

3、激励单元

4、对位轴承

5、外壳

电子尺的应用

这种传感器普遍应用在不同的领域:汽车,医疗设备,机器人技术,木料加工机,制模机

如何选择一个电子尺

重要的参数包括:

1、要求的准确度、线性度

2、期望量程范围

3、可重复性/分辨率

4、要求扭矩(低)

5、环境、振动、粉尘温度、湿度

6、电气行程

7、要求速度以及期望价格和寿命

电子尺的不足

响应时间比较长,甚至不如光栅或接近开关,往往严重影响其在相关行业中的应用,这是电子尺亟待改善的

       角度位移传感器是利用角度变化来定位物体位置的电子元件。适用于汽车,工程机械,宇宙装置、导弹、飞机雷达天线的伺服系统以及注塑机,木工机械,印刷机,电子尺,机器人,工程监测,电脑控制运动器械等需要精确测量位移的场合。本文介绍角度位移传感器原理及其应用实例。

 
       角度位移传感器原理
 
       角度传感器用来检测角度的。它的身体中有一个孔,可以配合乐高的轴。当连结到RCX上时,轴每转过1/16圈,角度传感器就会计数一次。往一个方向转动时,计数增加,转动方向改变时,计数减少。计数与角度传感器的初始位置有关。当初始化角度传感器时,它的计数值被设置为0,如果需要,你可以用编程把它重新复位。
 
       角度位移传感器实例
 
       如果把角度传感器连接到马达和轮子之间的任何一根传动轴上,必须将正确的传动比算入所读的数据。举一个有关计算的例子。在你的机器人身上,马达以3:1的传动比与主轮连接。角度传感器直接连接在马达上。所以它与主动轮的传动比也是3:1。也就是说,角度传感器转三周,主动轮转一周。角度传感器每旋转一周计16个单位,所以16*3=48个增量相当于主动轮旋转一周。现在,我们需要知道齿轮的圆周来计算行进距离。幸运地是,每一个LEGO齿轮的轮胎上面都会标有自身的直径。我们选择了体积最大的有轴的轮子,直径是81.6CM(乐高使用的是公制单位),因此它的周长是81.6×π=81.6×3.14≈256.22CM。现在已知量都有了:齿轮的运行距离由48除角度所记录的增量然后再乘以256。我们总结一下。称R为角度传感器的分辨率(每旋转一周计数值),G是角度传感器和齿轮之间的传动比率。我们定义I为轮子旋转一周角度传感器的增量。即:
 

       I=G×R
 
       在例子中,G为3,对于乐高角度传感器来说,R一直为16.因此,我们可以得到:
 
       I=3×16=48
 
       每旋转一次,齿轮所经过的距离正是它的周长C,应用这个方程式,利用其直径,你可以得出这个结论。
 
       C=D×π
 
       在我们的例子中:
 
       C=81.6×3.14=256.22
 
       最后一步是将传感器所记录的数据-S转换成轮子运动的距离-T,使用下面等式:
 
       T=S×C/I
 
       如果光电传感器读取的数值为296,你可以计算出相应的距离:
 
       T=296×256.22/48=1580 
 
       距离(T)的单位与轮子直径单位是相同的.
 
       使用角度传感器来控制你的轮子可以间接的发现障碍物。原理非常简单:如果马达角度传感器构造运转,而齿轮不转,说明你的机器已经被障碍物给挡住了。此技术使用起来非常简单,而且非常有效;唯一要求就是运动的轮子不能在地板上打滑(或者说打滑次数太多),否则你将无法检测到障碍物。如果是一个空转的齿轮连接到马达上就可以避免这个问题,这个轮子不是由马达驱动而是通过装置的运动带动它:在驱动轮旋转的过程中,如果惰轮停止了,说明你碰到障碍物了。


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