传感器与检测技术 教学课件 董春利 第十一章 数字式传感器.pdf

全国高等职业教育规划教材 全国高等职业教育规划教材 省级精品课程配套教材 省级精品课程配套教材 传感器与检测技术 传感器与检测技术 董春利 主编 董春利 主编 潘洪坤 执笔 潘洪坤 执笔 大连职业技术学院电气电子工程系 大连职业技术学院电气电子工程系 2008年3月 2008年3月 第十一章数字式传感器 第十一章数字式传感器 11.1 光栅传感器 11.1 光栅传感器 11.2 磁栅传感器 11.2 磁栅传感器 11.3 数字编码器 11.3 数字编码器 11.4 感应同步器 11.4 感应同步器 第一节 光栅传感器 第一节 光栅传感器 一、光栅的基本概念 一、光栅的基本概念  计量光栅由光源、光栅副、光敏元件三大部分  计量光栅由光源、光栅副、光敏元件三大部分 组成，又称为光栅测量装置 组成，又称为光栅测量装置 1．光栅的分类 1．光栅的分类 （1）长光栅和圆光栅 （1）长光栅和圆光栅 （2）透射光栅和反射光栅 （2）透射光栅和反射光栅 （3）黑白光栅和闪耀光栅 （3）黑白光栅和闪耀光栅 2．光栅传感器的组成 2．光栅传感器的组成 （1）光源:通常采用钨丝灯泡和半导体发光 （1）光源:通常采用钨丝灯泡和半导体发光 器件 器件 （2）光栅副:光栅副由标尺光栅（主光栅） （2）光栅副:光栅副由标尺光栅（主光栅） 和指示光栅组成 和指示光栅组成 （3）光电元件:光电元件一般包括有光电池 （3）光电元件:光电元件一般包括有光电池 和光敏三极管等种类 和光敏三极管等种类 二、莫尔条纹及其测量原理 二、莫尔条纹及其测量原理  1．长光栅的莫尔条纹  1．长光栅的莫尔条纹  （1）莫尔条纹的产生  （1）莫尔条纹的产生  （2）莫尔条纹的参数  （2）莫尔条纹的参数 BC W W B AB  H    sin 2sin 2 2  （3）莫尔条纹的作用  （3）莫尔条纹的作用 在光栅的适当位置安装光敏元件，能让光敏元件“看清” 在光栅的适当位置安装光敏元件，能让光敏元件“看清” 随光栅刻线移动所带来的光强变化。 随光栅刻线移动所带来的光强变化。 2．莫尔条纹的测量原理 2．莫尔条纹的测量原理 （1）幅值光栅测量 （1）幅值光栅测量  当指示光栅相对于光标尺移动时，莫尔条  当指示光栅相对于光标尺移动时，莫尔条 纹沿其垂直方向上、下移动。移过的莫尔 纹沿其垂直方向上、下移动。移过的莫尔 条纹数等于移过的光栅的刻线数。沿着莫 条纹数等于移过的光栅的刻线数。沿着莫 尔条纹的移动方向放置四枚光电池，其间 尔条纹的移动方向放置四枚光电池，其间 距为莫尔条纹的1/4，这样就可产生相位差 距为莫尔条纹的1/4，这样就可产生相位差 为90°的四个信号。 为90°的四个信号。 2．莫尔条纹的测量原理 2．莫尔条纹的测量原理  （