位置传感器与位移传感器的区别-CST
手机中的传感器

手机中的传感器如今,智能手机在生活中已经是必不可少的了,人人都能使用手机,但我们对手机中的传感器又了解了多少呢?手机传感器是手机上通过芯片来感应的元器件,如温度值、亮度值和压力值等。
随着技术的进步,手机已经不再是一个简单的通信工具,而是具有综合功能的便携式电子设备。
手机的虚拟功能,比如交互、游戏、都是通过处理器强大的计算能力来实现的,但与现实结合的功能,则是通过传感器来实现。
一、光线传感器光线感应器也叫做亮度感应器,英文名称为Light-Sensor ,很多平板电脑和手机都配备了该感应器。
一般位于手持设备屏幕上方,它能根据手持设备目前所处的光线亮度,自动调节手持设备屏幕亮度,给使用者带来最佳的视觉效果。
例如在黑暗的环境下,手持设备屏幕背光灯就会自动变暗,否则很刺眼。
原理:光线感应器是由两个组件即投光器及受光器所组成,利用投光器将光线由透镜将之聚焦,经传输而至受光器之透镜,再至接收感应器,接收感应器将收到之光线讯号转变成电信号,此电信讯号更可进一步作各种不同的开关及控制动作,其基本原理即对投光器受光器间之光线做遮蔽之动作所获得的信号加以运用以完成各种自动化控制。
用途:通常用于调节屏幕自动背光的亮度,白天提高屏幕亮度,夜晚降低屏幕亮度,使得屏幕看得更清楚,并且不刺眼。
也可用于拍照时自动白平衡。
还可以配合下面的位移传感器检测手机是否在口袋里防止误触。
二、位移传感器位移传感器又称为线性传感器,是一种属于金属感应的线性器件,传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。
在生产过程中,位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。
按被测变量变换的形式不同,位移传感器可分为模拟式和数字式两种。
模拟式又可分为物性型和结构型两种。
常用位移传感器以模拟式结构型居多,包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。
数字式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统。
位移传感器

差动变压器式电感传感器是常用的互感型传感器,其结构形式有 多种,以螺管形应用较为普遍,其结构及工作原理如图3-7(a)、(b) 所示。传感器主要由线圈、铁心和活动衔铁三个部分组成。线圈包括一 个初级线圈和两个反接的次级线圈,当初级线圈输入交流激励电压时, 次级线圈将产生感应电动势e1和e2。由于两个次级线圈极性反接,因此 传感器的输出电压为两者之差,即ey=e1-e2。活动衔铁能改变线圈之 间的耦合程度。输出ey的大小随活动衔铁的位置而变。当活动衔铁的位 置居中时,即e1=e2,ey=0;当活动衔铁向上移时,即e1> e2 , ey>0;当活动衔铁向下移时,即e1< e2 ,ey<0。活动衔铁的位置往 复变化,其输出电压ey,也随之变化,输出特性如图3-7(c)所示。
2. 数字式位移传感器 数字式位移传感器有光栅、磁栅、感应同步器等,它们的共同
特点是利用自身的物理特征,制成直线型和圆形结构的位移传感器,输 出信号都是脉冲信号,每一个脉冲代表输入的位移当量,通过计数脉冲
就可以统计位移的尺寸。下面主要以光栅传感器和感应同步器来介绍数 字式传感器的工作原理。 1)光栅位移传感器
光栅是一种新型的位移检测元件,有圆光栅和直线光栅两种。它 的特点是测量精确高(可达±1um)、响应速度快和量程范围大(一般 为1—2m,连接使用可达到10m)等。
光栅由标尺光栅和指示光栅组成,两者的光刻密度相同,但体长相 差很多,其结构如图3-8所示。
光栅条纹密度一般为每毫米25,50,100,250条等。把指示光 栅平行地放在标尺光栅上面,并且使它们的刻线相互倾斜一个很小的角 度 ,这时在指示光栅上就出现几条较粗的明暗条纹,称为莫尔条纹。
简单介绍位移传感器的分类及特性参数

前言
近几年来,传感器市场呈现快速增长的趋势,位移传感器作为其中一种,也开始得到应用广泛。虽然与压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器等相比,市场规模不是很大。但也在传感器(光电传感器分类)市场中有着不可忽视的地位。那么,什么是位移传感器呢?对于想要学习位移传感器知识的很多朋友,关于什么是位移传感器知识的书籍、论坛、教程等纷繁复杂。下面小编通过搜寻一些关于什么是位移传感器的基础知识来供大家学习和参考。
位移传感器的分类
根据不同的分类方式,位移传感器的种类是不同的;下面具体介绍不同种类的位移传感器。
根据运动方式分类
(1)直线位移传感器
直线位移传感器的功能在于把直线机械位移量转换成电信号。为了达到这一效果,通常将可变电阻滑轨定置在传感器的固定部位,通过滑片在滑轨上的位移来测量不同的阻值。传感器滑轨连接稳态直流电压,允许流过微安培的小电流,滑片和始端之间的电压,与滑片移动的长度成正比。将传感器用作分压器可最大限度降低对滑轨总阻值精确性的要求,因为由温度变化引起的阻值变化不会影响到测量结果。
(4)金属膜位移传感器
金属膜位移传感器的电阻体可由合金膜、金属氧化膜、金属箔等分别组成。特点是分辨力高、耐高温、温度系数小、动噪声小、平滑性好。金属玻璃铀传感器、
(5)绕线位移传感器:
绕线位移传感器是将康铜丝或镍铬合金丝作为电阻体,并把它绕在绝缘骨架上制成。绕线电位器特点是接触电阻小,精度高,温度系数小,其缺点是分辨力差,阻值偏低,高频特性差。主要用作分压器、变阻器、仪器中调零和工作点等。
(6)金属玻璃铀位移传感器
金属玻璃铀位移传感器用丝网印刷法按照一定图形,将金属玻璃铀电阻浆料涂覆在陶瓷基体上,经高温烧结而成。特点是:阻值范围宽,耐热性好,过载能力强,耐潮,耐磨等都很好,是很有前途的电位器品种,缺点是接触电阻和电流噪声大。
位移传感器

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位移量=
·k+ C (A + B)
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●CCD(CMOS)方式 受光元件使用CCD(CMOS)的产品与PSD方式相比,可不受对象物的色差和表面状态影响,实现高精度的位移检测。 分别检测对象物上的光点光束投影到受光元件上时的CCD(CMOS)的各像素的光量,并换算为距离。
测定误差。
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旋转物体的位移测定 测定旋转物体时,如将投光轴与受光轴的连线与旋转轴平行安 装,即可最大限度地避免旋转体的上下波动、位置偏移等的影 响。
对有段差对象物的位移测定 当对象物有段差时,将投光轴与受光轴的连线与段差边缘平行 安装,可最大限度地避免段差边缘的影响。
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③超声波位移传感器 由送波器向对象物发送超声波,通过受波器来接收其反射波。通过计算超声波从发送到接收为止所需的时间与音速之间的关系,来 计算距离的方式。
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术语解说
本页是关于 “光学式线性传感器”的术语说明。 采用其他方式、原理的传感器的 “术语”,请参见相应各机型的登载页。
消耗功率大。 (高速化困难)。 生产过程复杂。(成本高)
●正反射方式和扩散反射方式 ᡔᴃᣛफ
正反射方式
直接接受来自物体的正反射光 的方式,对金属等表面有光泽 的检测体也能稳定测量。
扩散反射方式
数控机床常用的传感器类型

数控机床常用的传感器类型
1.光电传感器:通过光电二极管和光敏二极管之间的光电效应,测量物体的光电特性,如位置、距离、速度等。
2. 接触式传感器:通过机械接触的方式测量物体的位置、形态、力量等物理性质。
3. 压力传感器:通过测量介质中的压力变化来测量物体的重量、压力、流量等物理性质。
4. 温度传感器:通过测量物体的温度变化来测量物体的热量、温度、湿度等物理性质。
5. 位移传感器:通过测量物体的位移或变形来测量物体的形态、位置、距离等物理性质。
6. 角度传感器:通过测量物体的角度变化来测量物体的旋转、转动等物理性质。
7. 加速度传感器:通过测量物体的加速度变化来测量物体的速度、加速度、震动等物理性质。
以上是数控机床中常用的传感器类型,它们可以为数控机床提供重要的实时数据,实现自动化加工和精密控制。
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位移传感器原理及分类

位移传感器原理及分类人们以经典电磁学为理论基础,把不便于定量检测和处理的位移、位置、液位、尺寸、流量、速度、振动等物理量转换为易于定量检测、便于作信息传输与处理的电学量。
这就是在生产生活中被广泛应用的位移传感器。
位移传感器位移传感器又称为线性传感器,是一种属于金属感应的线性器件,传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。
位移是和物体的位置在运动过程中移动有关的量,位移的测量方式所涉及的范围是相当广泛的。
小位移通常用应变式、电感式、差动变压器式、涡流式、霍尔传感器来检测,大的位移常用感应同步器、光栅、容栅、磁栅等传感技术来测量。
其中光栅传感器因具有易实现数字化、精度高(目前分辨率最高的可达到纳米级)、抗干扰能力强、没有人为读数误差、安装方便、使用可靠等优点,在机床加工、检测仪表等行业中得到日益广泛的应用。
位移传感器的分类及原理按工作原理分:电位器式位移传感器它通过电位器元件将机械位移转换成与之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出。
普通直线电位器和圆形电位器都可分别用作直线位移和角位移传感器。
但是,为实现测量位移目的而设计的电位器,要求在位移变化和电阻变化之间有一个确定关系。
电位器式位移传感器的可动电刷与被测物体相连。
物体的位移引起电位器移动端的电阻变化。
阻值的变化量反映了位移的量值,阻值的增加还是减小则表明了位移的方向。
通常在电位器上通以电源电压,以把电阻变化转换为电压输出。
线绕式电位器由于其电刷移动时电阻以匝电阻为阶梯而变化,其输出特性亦呈阶梯形。
如果这种位移传感器在伺服系统中用作位移反馈元件,则过大的阶跃电压会引起系统振荡。
因此在电位器的制作中应尽量减小每匝的电阻值。
电位器式传感器的另一个主要缺点是易磨损。
它的优点是:结构简单,输出信号大,使用方便,价格低廉。
位置传感器与移位传感器的区别

位置传感器与位移传感器的区别位置传感器位置传感器可用来检测位置,反映某种状态的开关,和位移传感器不同。
位置传感器有接触式和接近式两种。
接触式传感器的触头由两个物体接触挤压而动作,常见的有行程开关、二维矩阵式位置传感器等。
行程开关结构简单、动作可靠、价格低廉。
当某个物体在运动过程中,碰到行程开关时,其内部触头会动作,从而完成控制,如在加工中心的X、Y、Z轴方向两端分别装有行程开关,则可以控制移动范围。
二维矩阵式位置传感器安装于机械手掌内侧,用于检测自身与某个物体的接触位置。
接近开关是指当物体与其接近到设定距离时就可以发出“动作”信号的开关,它无需和物体直接接触。
接近开关有很多种类,主要有自感式、差动变压器式、电涡流式、电容式、干簧管、霍尔式等。
接近开关在数控机床上的应用主要是刀架选刀控制、工作台行程控制、油缸及汽缸活塞霍尔效应和电视绕线,复合传到塑料使得生产出的产品在恶劣环境下也能进行可靠位置传感。
霍尔传感器是利用霍尔现象制成的传感器。
将锗等半导体置于磁场中,在一个方向通以电流时,则在垂直的方向上会出现电位差,这就是霍尔现象。
将小磁体固定在运动部件上,当部件靠近霍尔元件时,便产生霍尔现象,从而判断物体是否到位。
位移传感器位移检测的传感器主要有脉冲编码器、直线光栅、旋转变压器、感应同步器等。
脉冲编码器是一种角位移传感器,它能够把机械转角变成电脉冲。
脉冲编码器可分为光电式、接触式和电磁式三种,其中,光电式应用比较多。
直线光栅是利用光的透射和反射现象制作而成,常用于位移测量,分辨力较高,测量精度比光电编码器高,适应于动态测量。
在进给驱动中,光栅尺固定在床身上,其产生的脉冲信号直接反映了拖板的实际位置。
用光栅检测工作台位置的伺服系统是全闭环控制系统。
旋转变压器是一种输出电压与角位移量成连续函数关系的感应式微电机。
旋转变压器由定子和转子组成,具体来说,它由一个铁心、两个定子绕组和两个转子绕组组成,其原、副绕组分别放置在定子、转子上,原、副绕组之间的电磁耦合程度与转子的转角有关。
自动检测中常用的传感器(一)

自动检测中常用的传感器(一)
传感器是自动检测装置中的基本组成部分,其作用是将检测项目的特征参数变换为便于应用的物理M,以便于测量、放大、显示或直接控制执行机构。
1.位移传感器当物件位置发生移动或两个表面有位置差别时,位移位置差可用位移传感器来检测。
根据其工作介质,位移传感器分为光位移传感器和超声波位移传感器两类。
激光是光位移传感器的最佳光源,将激光束投射到物件上,利用三角测量法就能测出物件的位移景。
激光位移传感器的光束直径很小,能有效地检测出物件表面的髙度差。
超声波
位移传感器的工作介质是超声波。
超声波投射到物件表面后被反射回来,计算该过程所用的时间就能检测出不同表面的位置差。
因超声波位移传感器不受颜色影响,因此受检对象可为多色物体、透明体、镜面体。
投光镜头零件加工和装配系统中经常应用位移传感器进行自动检测。
2.视觉传感器视觉传感器一般由数码摄像机(如CCD相机)、光源、计算机、图像采集卡等装置组成,如图6.2所示。
摄像机及前端安装的镜头为机器视觉检测系统的视觉传感器,担负着摄取.物体图像和对物体图像进行适当放大或缩小的任务。
摄取的图像通过图像采集卡输入计算机。
计算机控制图像的获取、输出、转换以及后续处理。
零件加工和装配系统中,可用机器视觉系统来识别、检査、监测工件或刀具的形状、尺寸、位置和姿态以及表面状态。
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位置传感器与位移传感器的区别
位置传感器
位置传感器可用来检测位置,反映某种状态的开关,和位移传感器不同。
位置传感器有接触式和接近式两种。
接触式传感器的触头由两个物体接触挤压而动作,常见的有行程开关、二维矩阵式位置传感器等。
行程开关结构简单、动作可靠、价格低廉。
当某个物体在运动过程中,碰到行程开关时,其内部触头会动作,从而完成控制,如在加工中心的X、Y、Z轴方向两端分别装有行程开关,则可以控制移动范围。
二维矩阵式位置传感器安装于机械手掌内侧,用于检测自身与某个物体的接触位置。
接近开关是指当物体与其接近到设定距离时就可以发出“动作”信号的开关,它无需和物体直接接触。
接近开关有很多种类,主要有自感式、差动变压器式、电涡流式、电容式、干簧管、霍尔式等。
接近开关在数控机床上的应用主要是刀架选刀控制、工作台行程控制、油缸及汽缸活塞
霍尔效应和电视绕线,复合传到塑料使得生产出的产品在恶劣环境下也能进行可靠位置传感。
霍尔传感器是利用霍尔现象制成的传感器。
将锗等半导体置于磁场中,在一个方向通以电流时,则在垂直的方向上会出现电位差,这就是霍尔现象。
将小磁体固定在运动部件上,当部件靠近霍尔元件时,便产生霍尔现象,从而判断物体是否到位。
位移传感器
位移检测的传感器主要有脉冲编码器、直线光栅、旋转变压器、感应同步器等。
脉冲编码器是一种角位移传感器,它能够把机械转角变成电脉冲。
脉冲编码器可分为光电式、接触式和电磁式三种,其中,光电式应用比较多。
直线光栅是利用光的透射和反射现象制作而成,常用于位移测量,分辨力较高,测量精度比光电编码器高,适应于动态测量。
在进给驱动中,光栅尺固定在床身上,其产生的脉冲信号直接反映了拖板的实际位置。
用光栅检测工作台位置的伺服系统是全闭环控制系统。
旋转变压器是一种输出电压与角位移量成连续函数关系的感应式微电机。
旋转变压器由定子和转子组成,具体来说,它由一个铁心、两个定子绕组和两个转子绕组组成,其原、副绕组分别放置在定子、转子上,原、副绕组之间的电磁耦合程度与转子的转角有关。
和RVDT(旋转可变差动变压器)传感器能够提供了高稳定性高可靠性的位置传感器,能够提供无限分辨率、多通道输出匹配的独特功能。
感应同步器是利用两个平面形绕组的互感随位置不同而变化的原理制成的。
其功能是将角度或直线位移转变成感应电动势的相位或幅值,可用来测量直线或转角位移。
按其结构可分为直线式和旋转式两种。
直线式感应同步器由定尺和滑尺两部分组成,定尺安装在机床床身上,滑尺安装于移动部件上,随工作台一起移动;旋转式感应同步器定子为固定的圆盘,转子为转动的圆盘。
感应同步器具有较高的精度与分辨力、抗干扰能力强、使用寿命长、维护简单、长距离位移测量、工艺性好、成本较低等优点。
直线式感应同步器目前被广泛地应用于大位移静态与动态测量中,例如用于三坐标测量机、程控数控机床、高精度重型机床及加工中心测量装置等。
旋转式感应同步器则被广泛地用于机床和仪器的转台以及各种回转伺服控制系统中。