位置传感器.
简述内外部传感器主要的用途
简述内外部传感器主要的用途
一、内传感器的用途
工业机器人内部的传感器可以检测机器人的状态和环境，用来保障机器人操作的安全性。
主要包括以下几个方面：
1.位置传感器：用来检测机器人的位置和姿态信息，包括关节位置和末端执行器位姿，保证机器人的动作精度和稳定性。
2.力传感器：常用于机器人的末端执行器，用来测量机器人末端执行器施加在物体上的力和力矩的大小和方向，从而保证机器人操作的准确性和稳定性。
3.急停开关：在机器人发生异常情况时，急停开关可以迅速停止机器人的运动，保护机器人和操作者的安全。
4.碰撞检测器：用来检测机器人与周围环境的碰撞情况，一旦发现机器人与周围环境发生碰撞，可以迅速停止机器人的运动，防止机器人损坏或造成事故。
二、外传感器的用途
工业机器人外部的传感器主要用来感知周围环境，提高机器人的操作精度和适应性，主要包括以下几个方面：
1.视觉传感器：主要用来感知机器人周围的视觉信息，包括识别物体的大小、位置、方向等。
2.激光雷达：用于三维重建机器人周围的环境结构，提供机器人感知环境和导航的信息。
3.力传感器：常用于机器人的基座和末端执行器，用来感知机器人和环境的碰撞力，并能根据力的大小和方向调整机器人移动的方向和速度。
4.温度和湿度传感器：用来感知机器人周围环境的温度和湿度情况，从而适应不同的环境工作或调整机器人的运行参数。
总之，工业机器人内外传感器的作用是保障机器人工作安全和提高生产效率，它们的使用不仅可以减少机器人和操作者的风险，还可提高机器人的操作精度和适应性，适应不同的生产环境和任务需求。
数控机床位置检测与传感器件1位置传感器件主要分类1
第五部分数控机床位置检测与传感器件1.位置传感器件主要分类(1)直线和角位移传感器:a.直线位移传感器直线位移传感器用于测量工作台的位移，通常装在工作台侧面。
为了使传感器的热膨胀系数与机床床身的相同，要选择传感器的材料，否则会影响测量的准确性。
直线位移传感器还要避免油雾、冷却液和切屑等的污染。
b.角位移传感器是用来测量传动轴的角度位移的。
用角位移传感器测量直线位移时，要求它的测量值与工作台的直线位移有一定的对应关系，通常是将角位移传感器装在带动工作台移动的丝杠的端部。
位移传感器的输出只有两种形式，即模拟式或数字式；直线或角位移传感器也可能是绝对、半绝对或增量位移传感器。
(2)模拟式和数字式位移传感器:模拟传感器——传感器输出信号的强度产生连续的、逐渐的变化。
数字位移传感器——工作台位置变化时，位移传感器以电脉冲的形式产生一个数字式输出信号。
根据机床的最小设定单位，每移动相应的距离就产生一个脉冲。
(3)绝对、半绝对及增量位移传感器:绝对、增量传感器产生的信号，前者是一个绝对的位置数据.后者是相对于上一个位置的增最(相对)数据。
半绝对位移传感器大部分使用绝对角位移传感器测量丝杠的角位移，为了得到工作台的直线位移，需要采用一些附加的方法测定丝杠旋转的圈数。
2.精度的概念精度和分辨率是描述传感器件性能的重要指标。
传感器件的测量精度是其可以一致的、重复测出的最小单位；分辨率是指传感器件能辨别的一个物理量等分后的最小单位。
无论是直线位移传感器还是角位移传感器，精度都是指其测量工作台位移的精度，而不是传感器的分辨率。
另一方面，测量的精度并非工件的加工精度，工件的加工精度受很多因素的影响。
3.光栅位移检测装置光栅位移传感器基于莫尔条纹和光电效应将位移信号转变为电信号，有直线光栅和困光栅两种类型。
光栅位移检测装置的测量精度高，在大量程测长方面其精度仅低于激光式的测量精度；而对要求整困范围内高分辨率的困分度测量来说，光栅式测量装置是精度最高的一种。
霍尔位置传感器
电子控制单元控制喷油和点火时，都有一定的提前角，因此需要知道活塞接近上止点的位置。切诺基吉普车在每组信号输入ECU时，可以知道有两个气缸的活塞即将到达上止点位置。 例如，在四缸发动机控制系统中，利用一组信号，ECU可知气缸1、4活塞接近上止点；利用另一组信号可知气缸2、3活塞接近上止点。在六缸发动机控制系统中。利用一组信号，可知气缸1与6、2与5、3与4活塞接近上止点。由于第4个齿缺产生的脉冲下降沿对应于压缩上止点前4。(BTDC4。)，因此第1个齿缺产生的脉冲信号下降沿对应于压缩上止点前64。(BT-DC64。)，如图2-32所示。当气缸1、4对应的第1个脉冲下降沿到来时，ECU即可知道此时气缸1、4活塞位于压缩上止点前64。(BTDC64。)，从而便可控制喷油提前角和点火提前角。但是，仅有曲轴转角信号，ECU还不能确定是哪一个缸位于压缩行程，哪一个缸位于排气行程，为此还需要一个气缸判别信号(即需要一只凸轮轴位置传感器)。
利用凸轮轴位置传感器对两个气缸的位置判定作为参考点，即可按照四缸发动机1—3—4—2(六缸发动机l一5—3—6—2—4)的工作顺序，对各个气缸进行提前喷油与提前点火控制。
(4)红旗CA7720E型轿车差动霍尔式曲轴位置传感器
红旗CA7220E型轿车CA488．3型发动机上装备的SIMOS4S3型电子控制燃油喷射系统采用的差动霍尔式曲轴位置传感器由信号转子与信号发生器组成。信号转子为齿盘式，安装在变速器壳体前端，它与捷达AT、GTX型轿车用磁感应式曲轴位置传感器转子相似，在其圆周上均匀间隔地制作有58个凸齿、 57个小齿缺和一个大齿缺。大齿缺输出基准信号，对应于发动机气缸1或气缸4压缩上止点前一定角度。大齿缺所占的弧度相当于两个凸齿和三个小齿缺所占的弧度。因为信号转子随曲轴一同旋转，曲轴旋转一圈(360。)，信号转子也旋转一圈(360。)，所以信号转子圆周上的凸齿和齿缺所占的曲轴转角为 360。，每个凸齿和小齿缺所占的曲轴转角均为3。(58×3。+57×3。=345。)，大齿缺所占的曲轴转角为15。(2×3。+3×3。= 15。)，信号波形如图2-33a所示。
节气门位置传感器原理
节气门位置传感器原理节气门位置传感器是现代汽车发动机控制系统中的重要传感器之一，它的作用是监测节气门的开合情况，并将相关信息传输给发动机控制单元（ECU），以便ECU能够根据实际情况控制燃油喷射和点火时机，从而实现对发动机的精准控制。
本文将详细介绍节气门位置传感器的原理及其工作过程。
1. 传感器结构。
节气门位置传感器通常由电子式节气门执行器和传感器两部分组成。
电子式节气门执行器负责控制节气门的开合，而传感器则负责监测节气门的位置，并将信号传输给ECU。
传感器内部包含一个电阻式传感器或霍尔传感器，用于检测节气门位置，同时还包括一个信号调理电路，用于处理传感器输出的模拟信号。
2. 工作原理。
当驾驶员踩下油门踏板时，电子式节气门执行器会根据油门踏板的位置控制节气门的开合，同时传感器会监测节气门的实际位置，并将信号传输给ECU。
ECU根据传感器的信号来调整燃油喷射量和点火时机，以实现对发动机动力输出的精准控制。
传感器工作原理主要依靠传感器内部的电阻值或霍尔元件的磁场变化来实现对节气门位置的监测，然后将监测到的信号转换成数字信号，再传输给ECU进行处理。
3. 故障诊断。
节气门位置传感器故障会导致发动机工作不稳定、油耗增加、动力不足等问题。
因此，及时发现并排除传感器故障十分重要。
一般来说，当传感器故障时，ECU会记录相关故障码，通过诊断仪读取故障码即可判断传感器是否正常工作。
此外，还可以通过检查传感器电压、信号线路和接地情况来判断传感器是否正常。
4. 维护保养。
为了保证节气门位置传感器的正常工作，需要定期进行检查和维护。
首先，要保持传感器的清洁，避免灰尘和油污的积聚影响传感器的工作。
其次，要检查传感器的连接线路是否松动或损坏，确保传感器能够正常传输信号。
最后，要定期检查传感器的工作状态，及时发现并排除故障，以确保发动机的正常工作。
总结。
节气门位置传感器作为发动机控制系统中的重要传感器，对发动机的工作性能起着至关重要的作用。
位置传感器的工作原理及类型
位置传感器的工作原理及类型目录1.什么是位置传感器？ (1)2.位置传感器按其原理主要分为几种？ (2)3.位置传感器工作原理 (2)3.1.感应式位置传感器 (2)3.1.1.概述 (2)3.1.2.线性可变差动变压器，也就是1VDT (6)3.1.3.电感式接近传感器 (7)3.2.电容式位置传感器 (7)3.3.电位位置传感器 (8)3.4.基于涡流的位置传感器 (9)3.5.磁致伸缩位置传感器 (9)3.6.基于霍尔效应的磁性位置传感器 (10)3.7.光纤位置传感器 (10)3.8.光学位置传感器（激光位置传感器/激光雷达） (11)3.9.超声波位置传感器 (11)3.10.分离式光电位置传感器 (11)3.11.磁电感位置传感器 (12)今天给大家讲一下关于位置传感器相关的知识，主要是位置传感器工作原理、位置传感器有哪几种类型进行简单的讲解。
1什么是位置传感器？顾名思义，位置传感器检测物体的位置，也就是意味着位置传感器被引用到某个固定点或者说从某个固定的点或者位置引用，然后位置传感器提供位置的反馈。
确定位置的一种方法是使用“距离”，如两点之间的距离，例如从某个固定点行进或移动的距离，或者使用“旋转”（角运动）。
例如，机器人轮子的旋转以确定其沿地面行进的距离。
无论哪种方式，位置传感器都可以使用线性传感器检测物体的直线运动，或者使用旋转传感器检测物体的角运动。
位置传感器可以以不同的方式运行：提供根据物体位置变化的信号，然后通过信号变化来转换位移。
随着每一个动作，位置传感器都会发出一种冲动。
位置传感器通过对发射的脉冲进行计数来确定位移和位置。
当位置传感器与运动物体之间没有机械连接时，通过一个场提供信号。
北京优利威告诉您可以是涡流传感器的电磁场，电容传感器的静电场和磁阻、磁阻变化或霍尔效应传感器的磁感应场。
2.位置传感器按其原理主要分为几种？电位位置传感器（基于电阻）感应式位置传感器基于涡流的位置传感器电容式位置传感器磁致伸缩位置传感器基于霍尔效应的磁性位置传感器光纤位置传感器光学位置传感器超声波位置传感器3.位置传感器工作原理3.1.感应式位置传感器3.1.1.概述利用变压器等电磁感应元件，将变化的磁场转换为电信号，从而实现对物体位置的测量。
凸轮轴位置传感器 原理
凸轮轴位置传感器原理
凸轮轴位置传感器是一种用于监测发动机凸轮轴位置并发送相关信息的装置。
它的原理基于霍尔效应或磁电感应原理。
在使用霍尔效应原理的凸轮轴位置传感器中，传感器通常由一个霍尔元件和一个永磁体组成。
凸轮轴上安装有一个或多个磁体，当凸轮轴旋转时，磁体会与霍尔元件产生磁场相互作用。
霍尔元件会根据磁场的变化产生电压或电流信号，从而确定凸轮轴的位置。
在使用磁电感应原理的凸轮轴位置传感器中，传感器一般由一个线圈和一个铁芯组成。
凸轮轴上安装有一个或多个齿轮，当凸轮轴旋转时，齿轮会通过铁芯的磁场线圈附近。
磁场线圈会根据齿轮通过时磁场的变化产生电压或电流信号，从而确定凸轮轴的位置。
无论是使用霍尔效应还是磁电感应原理，凸轮轴位置传感器都将检测到的位置信息发送给ECU（电子控制单元）。
ECU根据接收到的位置信号来计算点火时间、燃油喷射时间等关键参数，以保证发动机正常运行。
凸轮轴位置传感器对于发动机的控制和调整具有重要意义，可以提高发动机的效率和性能。
它在汽车、摩托车等内燃机驱动的车辆中得到广泛应用。
节气门位置传感器工作原理
节气门位置传感器工作原理
节气门位置传感器是一种用于测量发动机节气门开度的装置。
它通过电子方式将节气门的开度转换为电信号，从而实现对发动机的控制。
该传感器的工作原理如下：
1. 传感器结构：节气门位置传感器通常由一个可变电阻和一个电源电压组成。
这个电阻会随着节气门的开度变化而改变自身的电阻值。
2. 电阻变化：当节气门完全关闭时，传感器的电阻值为最大。
而当节气门完全打开时，电阻值为最小。
在节气门开度不同的中间位置，电阻值则位于最大和最小电阻值之间。
3. 电压输入：节气门位置传感器的电源电压会被施加到电阻上。
这个电压的大小一般为5伏（V）或12伏（V）。
4. 电信号输出：传感器会测量电阻的电压，并将其转换成与节气门开度相对应的电信号输出。
这个输出信号可以是电压信号或是频率信号，通常在0到5伏之间。
5. 发动机控制：将传感器的输出信号传递给发动机控制单元（ECU）。
ECU会通过读取传感器的输出信号，来判断节气
门的开度，并根据需要调整燃油喷射量和点火时序，以实现对发动机的控制。
综上所述，节气门位置传感器通过测量节气门开度的变化，并将其转化为相应的电信号输出，从而实现对发动机的控制。
位置传感器
位置传感器一、引言位置传感器（Position Sensor）是一种用于测量物体位置的装置或传感器技术。
它通过感知和测量目标物体的位置、方向、角度及其他相关参数，将物体的位置转换为相应的电信号输出，广泛应用于各个领域，包括工业自动化、航空航天、汽车制造、机器人技术等。
二、工作原理位置传感器常用的工作原理主要包括电容式、电感式、光电式、超声波式、摩擦式等。
下面将就几种常见的位置传感器进行简要介绍：1. 电容式位置传感器电容式位置传感器利用目标物体与传感器之间的电容变化来检测位置。
它包括两个电极，其中一个电极固定不动，另一个电极与目标物体有相对运动。
当目标物体靠近或远离传感器时，电容值会发生相应的变化，从而测量物体的位置。
2. 电感式位置传感器电感式位置传感器利用目标物体和传感器之间的电感变化来测量位置。
它包括一个线圈和一个金属物体。
当金属物体靠近或远离线圈时，磁场的变化会导致感应电流的变化，从而测量物体的位置。
3. 光电式位置传感器光电式位置传感器通过发射和接收光信号来测量物体的位置。
光电式位置传感器包括一个发光器和一个接收器，发光器发射光束，当光束被目标物体阻挡或反射时，接收器会接收到反射光信号，从而测量物体的位置。
4. 超声波式位置传感器超声波式位置传感器利用声波的速度和时间关系来测量物体的位置。
它通过发射超声波信号，当超声波信号遇到目标物体时，会产生回波，接收器就会接收到回波信号，通过计算回波信号的时间差和传感器与目标物体间的距离关系，从而测量物体的位置。
5. 摩擦式位置传感器摩擦式位置传感器是一种机械式位置传感器，利用旋转或线性运动的物体与传感器之间的摩擦力来检测位置。
它通过测量物体与传感器之间的力或磨损来判断位置。
三、应用领域位置传感器在现代工业中有着广泛的应用。
以下是几个常见的领域：1. 工业自动化位置传感器在工业自动化中扮演着重要的角色。
例如，在机器人领域，位置传感器被用于检测机器人的位置和姿势，以实现精确的运动控制；在生产线上，位置传感器被用于检测零件的位置和定位；在流程控制中，位置传感器被用于监测阀门和执行器的位置。
汽车位置传感器详解
4.曲轴形状和曲拐的布置形式
四缸发动机的曲拐布置 四缸发动机的发火顺序1－ 3 － 4 －2
四缸发动机的发火顺序1－ 3 － 4 －2
曲轴转角 （度）
一缸
二缸
三缸
四缸
发火 次序
0～180 作功 排气 压缩 进气
1
180～360 排气 进气 作功 压缩
3
360～540 进气 压缩 排气 作功
4
540～720 压缩 作功 进气 排气
(1) 120信号
(4) 搭铁线
磁磁 头头 ①②
(2) 电源
(3) 1 信号 盒板部
磁 头 ③
3)磁头与脉冲成形电路
磁头①
(1) 120信号
盒板部 磁头②
(2) 电源
磁头③
(3) 1 信号
(4) 搭铁线
当曲轴旋转一圈时， 在磁头②上产生三个120º脉冲信号，磁头②安装在上止点
前70º的位置，该信号也叫做上止点前70º信号，即发动机在运 转时，各缸到达上止点前70º均由磁头②产生一个脉冲信号。
（一）霍尔效应式曲轴位置传感器的结构、原理
1. 霍尔效应原理
当电流以垂直于磁场 方向通过置于磁场中的半 导体基片的霍尔元件时， 在垂直于电流和磁场的方 向上将产生一个与电流和 磁场强度成正比的电势 ， 即霍尔电势UH :
UH=k IB 当电流I一定，则UH 与磁场强度B成正比。
+ UH -
霍尔效应式曲轴位置传感器：信号轮转动时，每当触发叶
汽车传感器
第四章 位置传感器的结构、原理与检测
第一节 概述 第二节 曲轴位置传感器 第三节 节气门位置传感器 第四节 光电式车高传感器和转角 第五节 液位传感器 第六节 溢流环位置传感器 第七节 其他位置传感器
位置传感器介绍
应用： • 华锐SL1500风机，当叶片变桨趋于顺桨位置 时（86度），顺桨接近撞块就会运行到顺 桨接近开关上方，感光装置接收信号后传 递给变桨系统提示叶片已处于顺桨位置。
六、位置传感器介绍
1、通过可调节凸轮动作的6组节点 2、2个电缆进线接头 3、可用电位计/编码器 4、两组传动齿轮 5、减速齿轮组（1:900）
• • • • •
五、接近开关的选型及在风机上的 应用
选型： 对于不同的材质的检测体和不同的检测距离，应选 用不同类型的接近开关，选型中遵循以下原则： • 当检测体为金属材料时，应选用高频振荡型接近开 关，该类型接近开关对铁镍、A3钢类检测体检测最 灵敏 • 当检测体为非金属材料时，如：木材、纸张、塑料、 玻璃和水等，应选用电容型接近开关 • 金属体和非金属要进行远距离检测和控制时，应选 用光电型接近开关或超声波型接近开关 • 对于检测体为金属时，若检测灵敏度要求不高时， 可选用价格低廉的磁性接近开关或霍尔式接近开关
位置传感器介绍
主要内容：
• • • • • • 行程开关的构造、原理 行程开关的选用、安装及在风机上的应用 接近开关的性能特点 接近开关的分类 接近开关的选型及在风机上的应用 位置传感器介绍
Hale Waihona Puke 一、行程开关的构造、原理行程开关： 利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作 来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目 的。 通常，这类开关被用来限制机械运动的位置 或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、 反向运动、变速运动或自动往返运动等。
四、接近开关的分类
• 位移传感器可以根据不同的原理和不同的方法做成，而 不同的位移传感器对物体的“感知”方法也不同，常见 有以下几类： 无源接近开关： 无源接近开关：这种开关不需要电源，通过磁力感应控 制开关的闭合状态，当磁或者铁质物体接近开关磁场时， 和开关内部磁力作用控制开关闭合。特点：不需要电源、 非接触式、免维护、环保。 涡流式接近开关： 涡流式接近开关：也叫电感式接近开关，利用导电物体 接近电磁场时产生涡流，控制开关通断，被检物体必须 是导体。 电容式接近开关 霍尔接近开关 光电式接近开关 热释电式接近开关
汽车位置传感器详解PPT课件
动机ECU，用以控制点火时刻(点火提前角)和喷油正时。 同时也是测量发动机转速的信号源。 注：
通常与曲轴位置传感器相配的还有凸轮轴位置传感器， 其中凸轮轴位置传感器的功用是判别发动机的哪一缸的活塞 即将到达上止点，又称为判缸传感器。
以上两者一起又称为发动机转速与曲轴位置传感器或称 为曲轴位置/判缸/转速传感器。
定时齿轮 主轴瓦
主轴瓦 下轴瓦
飞轮
9
3.曲轴的结构
结构：由前端轴、若干个曲拐和后端轴三部分组成。
前端轴
曲拐
后端轴
平衡重
曲柄
连杆轴颈 或曲柄销
主轴颈
功率 凸缘 输出端
1）曲拐的数量与取决于发动机的气缸数和排列方式。 2）曲柄是用来连接主轴颈和连杆轴颈。 3）平衡重的作用是平衡各机件产生的离心力及其力矩。
点火线圈
配电器
断电器
28
分电器结构
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点火信号发生器
在电子点火或微机点火系统中，点火信号发生器取代了 断电器中的凸轮，用来判定活塞所处的位置，将活塞位置信 号输送到点火控制器，从而保证在恰当的时刻点火。
主要应用的有：磁脉冲式、霍尔效应式和光电效应式。
30
第二节 曲轴位置传感器
曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器是发动机集中控制 系统中最重要的传感器之一，是点火系统和燃油喷射系统共 用的传感器。
4
540～720 压缩 作功 进气 排气
2
12
四缸发动机曲轴运动示意图
13
六缸发动机的曲拐布置
1－6 120
2－5
3－4
14
直列六缸发动机发火顺序 1－5－3－6－2－4
数字式位置传感器
2019/10/2
8
作业 p201:3、5
2019/10/2
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休息一下
2019/10/2
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第二节 数字式角编码器
（参考德国沃申道夫公司资料）
= 0.02mm/0.0314 = 0.637mm 由于较大，因此可以用小面积的光电池“观察” 莫尔条纹光强的变化。
2019/10/2
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光栅的输出信号（TTL）
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余弦信号 （超前）
正弦信号
零位信号
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光栅输出信号（电压正弦波）
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余弦信号 细分点 正弦信号 零位信号
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光栅细分举例
有一直线光栅，每毫米刻线数为50，细 分数为4细分，则：
分辨力 =W /4 =（1mm/50）/4
=0.005mm=5m
采用细分技术，在不增加光栅刻线数 （成本）的情况下，将分辨力提高了3倍。
2019/10/2
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辨向电路及波形
如果传感器只安装一套光电元件，则 在实际应用中，无论光栅作正向移动还是 反向移动，光敏元件都产生相同的正弦信 号，无法分辨位移的方向。
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2019/10/2
编码器的安装方式
1.编码器 的套式安装
安装套
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2.编码器的轴式安装
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安装轴
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编码器在定位加工中的应用
1—绝对式编码器 2—电动机 3—转轴 4—转盘 5—工件
6—刀具
位置和角度传感器
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案例1.2.1.3 霍尔式曲轴位置传感器
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2.工作原理
遮断式
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遮断式
22
霍尔元件
变磁通式
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汽车上用霍尔式传感器一般为三线：一根为电源线，供给工作电压一 般为12V，（也有用9V），一根为信号线，需要提供5V参考电压，通 过三极管的导通或关闭，实现0V和5V的脉冲变化，第三根为搭铁线。
2
概述
用来测量元件运转或运动所处位置的传感 器称为位置传感器。
▪ 曲轴位置传感器 ▪ 凸轮轴位置传感器 ▪ 节气门位置传感器 ▪ 液位传感器 ▪ 转向盘转角传感器 ▪ 超声波距离传感器 ▪ 加速踏板位置传感器 ▪ EGR位置传感器等。
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案例1.2.1 曲轴位置传感器
一、概述
1. 安装位置： 曲轴位置传感器通常安装在曲轴前端、凸轮轴前端、飞轮上或 分电器内，如图3-1所示。
此外，凸轮轴位置信号还用于发动机起动时识别出第一次 点火时刻。 按工作原理分类：
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案例1.2.2 .1 磁阻元件式凸轮轴位置传感器
1.磁阻效应 某些金属或半导体的电阻值随外加磁场变化而变化的现象。其物
理量的定义，是在有无磁场下的电阻差除上原先电阻，用以代表电阻 变化率。
若外加磁场与外加电场垂直，称为横向磁阻效应；若外加磁场与外加 电场平行，称为纵向磁阻效应。
由于在磁场中受到罗伦兹力的影响，传导电子在行进中会偏折，使 得路径变成沿曲线前进，如此将使电子行进路径长度增加，使电子碰撞 机率增大，进而增加材料的电阻。
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2.检测原理
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3.实例与检测
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工作电压的检测：
拔掉曲轴位置传感器插头，打开点火开关 ，用万用表的电压档测量线束侧3#端子是否 有12v蓄电池电压，如果没有，检查控制继 电器的3脚与曲轴位置传感器的导通性。
位置传感器的工作原理
位置传感器：实现定位的科技奥秘一、位置传感器的定义位置传感器是一种能够捕捉物体位置的类型的传感器。
它们可以被用来测量物体的移动，并且可以检测物体是否在某个特定的位置。
这些传感器可以用来检测物体的位置，速度，加速度，力和其他物理量。
在工业应用中，位置传感器可以用来控制机器人，自动化系统，机器视觉系统，家用电器和汽车应用。
例如，工厂中的机器人可以使用位置传感器来定位自己，以便在准确的位置上完成任务。
此外，位置传感器可以用来控制自动化系统，以便准确地控制物体的位置。
它们还可以用于机器视觉系统，以便在物体移动时检测它们的位置。
例如，机器视觉系统可以使用位置传感器来追踪物体的位置，以便在物体移动时准确捕捉图像。
此外，位置传感器还可以用于家用电器，例如洗衣机，空调和电视。
例如，洗衣机可以使用位置传感器来检测洗衣机的位置，以便在正确的位置上进行洗衣。
此外，位置传感器还可以用于汽车应用，例如自动驾驶系统，以便准确地控制汽车的位置。
总之，位置传感器是一种重要的传感器，可以用于工业应用，家用电器和汽车应用。
它们可以检测物体的位置，速度，加速度，力和其他物理量，从而使机器人，自动化系统，机器视觉系统，家用电器和汽车应用变得更加精确和准确。
二、位置传感器的工作原理位置传感器是一种特殊的传感器，它可以检测物体的位置，以及物体相对于某个参考点的位置。
它们通常由两部分组成：传感器和参考点。
传感器可以是一个简单的光电器件，也可以是一个复杂的机械装置。
参考点可以是一个固定的物体，也可以是一个可变的参考点，比如一个测量点。
位置传感器的工作原理是，当物体移动到参考点附近时，传感器会检测出物体的位置，并将信号发送给控制器。
控制器根据接收到的信号，计算出物体相对于参考点的位置，从而实现对物体位置的测量。
例如，在工厂自动化生产线上，位置传感器可以用来检测产品的位置，从而实现对产品的自动控制。
另一个例子是机器人抓取物体，位置传感器可以检测机器人的位置，从而控制机器人抓取物体的位置。
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。
电感位置传感器原理
电感位置传感器原理电感位置传感器是一种测量物体位置的传感器，它利用感应电动势的原理，通过测量电感变化来确定物体的位置。
电感位置传感器广泛用于机械制造、自动化控制和机器人等领域。
本文将详细介绍电感位置传感器的原理、工作方式、特点以及应用。
电感位置传感器的原理基于法拉第电磁感应定律，即当磁通量发生变化时，会在线圈中产生感应电动势。
传感器通过一组电感线圈和一个磁铁来工作。
磁铁装在要测量位置的移动部件上，而电感线圈则被固定在不动部件上。
当移动部件改变位置时，磁铁会离开或靠近电感线圈，这会导致线圈中的电感发生变化。
这个变化被放大到可以被读取的水平，从而可以确定移动部件的位置。
电感位置传感器有两种主要的工作方式：差动模式和绝对模式。
1、差动模式差动模式是最简单的电感位置传感器模式，它利用两个电感线圈的电感变化来确定物体的位置。
这两个电感线圈被固定在不同的位置，移动部件携带一个磁铁，移动时会接近或远离这两个线圈。
电路测量这两个线圈的电感值差异，这个差异与移动部件的距离成正比。
2、绝对模式绝对模式是通过一个拨轮或编码器来测量位置的，它可以准确地测量每个位置。
在绝对模式下，电感传感器的线圈排列成一个环形或圆形结构。
移动部件附带一个磁铁，将其移动在圆环上。
移动部件位置的每一个位置被编码，与位置对应的数字被发送到电子控制器。
拨码器通常会发送电流脉冲或模拟电压信号，从而使控制器能够准确地测量位置。
1、可靠性高：电感位置传感器没有接触点，因此不容易磨损或出现故障。
2、精度高：电感位置传感器可以提供高精度和准确测量，尤其在绝对模式下。
3、适用范围广：电感位置传感器广泛应用于机械加工、自动化控制和机器人领域等行业。
4、抗干扰能力强：电感位置传感器对温度、湿度和电磁干扰等环境因素的影响较小，因此其可靠性较高。
1、机械制造：电感位置传感器通常被用于测量机器工具和机械部件的位置、速度和加速度等参数。
2、自动化控制：电感位置传感器可以用于测量工业机器人和自动化系统中的位置和姿态等参数。
光电位置传感器原理
光电位置传感器原理
光电位置传感器是一种测量位置的传感器，利用光电效应来测量物体的位置。
其原理是通过在传感器的发射端放置一束光束，当光束照射到物体上时，被物体反射或散射后，再通过传感器的接收端进行接收。
根据接收到的光电信号的强度和时间来计算出物体的位置。
光电位置传感器一般采用红外线或激光作为光源，可以实现较高的分辨率和精度。
但是在使用过程中需要注意避免外界光源的干扰，同时也需要根据实际应用场景选择适合的传感器类型和参数。
光电位置传感器广泛应用于工业自动化、机器人、仪器仪表等领域，成为现代工业控制系统中不可或缺的测量装置之一。
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电机控制系统中的电机位置闭环控制
电机控制系统中的电机位置闭环控制在电机控制系统中，电机的位置闭环控制是实现精准控制和稳定运行的关键。
通过对电机位置进行实时监测和调节，可以确保电机按照预定的路径和速度运行，提高系统的响应速度和定位精度。
本文将就电机控制系统中的电机位置闭环控制进行详细探讨。
1. 电机位置闭环控制原理电机的位置闭环控制是通过对电机位置信号进行反馈，与设定的目标位置进行比较，计算出位置误差，并通过调节电机控制器的输出信号来实现位置的闭环控制。
一般来说，电机位置闭环控制系统由位置传感器、控制器和执行器组成。
2. 位置传感器在电机控制系统中，位置传感器用于实时监测电机的位置。
常用的位置传感器包括编码器、光电编码器和霍尔传感器等。
通过位置传感器获取电机的实际位置信息，反馈给控制器，用于与设定的目标位置进行比较，计算位置误差。
3. 控制器控制器是电机位置闭环控制系统的核心部分，负责位置误差的计算和控制信号的输出。
控制器根据位置误差和设定的控制算法，计算出控制电压或电流的大小和方向，调节电机的转速和位置，使其逐渐接近设定的目标位置。
4. 执行器执行器是控制器输出信号的执行部分，包括功率放大器、电机驱动器等。
执行器接收控制器输出的信号，调节电机的电压、电流，控制电机的转矩和速度，将电机驱动到目标位置。
5. 闭环控制系统电机位置闭环控制系统是一个反馈控制系统，通过实时监测电机的位置信息，与设定的目标位置进行比较，不断调节控制信号，使电机的位置逐渐趋近于目标位置。
在闭环控制系统中，位置传感器、控制器和执行器之间通过反馈信号实现信息的循环传递和控制。
总结电机控制系统中的电机位置闭环控制是实现精准控制和稳定运行的重要方法。
通过对电机位置进行实时监测和调节，可以提高系统的响应速度和定位精度，在工业自动化、机器人控制等领域有着广泛的应用前景。
希望通过本文的介绍，读者能对电机位置闭环控制有更深入的了解，为实际工程应用提供参考。
数字式位置传感器
光栅细分举例
有一直线光栅，每毫米刻线数为50，细 分数为4细分，则：
分辨力 =W /4 =（1mm/50）/4
=0.005mm=5m
采用细分技术，在不增加光栅刻线数 （成本）的情况下，将分辨力提高了3倍。
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辨向电路及波形
如果传感器只安装一套光电元件，则 在实际应用中，无论光栅作正向移动还是 反向移动，光敏元件都产生相同的正弦信 号，无法分辨位移的方向。
若旋转式位置传感器测量的回转运动只是中间 值，再由它推算出与之关联的移动部件的直线位移， 则该测量方式为间接测量。
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2
1.直接测量
直接测 量的误差较 小。
图为利 用光栅传感 器测量数控 机床工作台 位移量的现 场照片。
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工作台 工作台运动方向
光栅
3
2.间接测量
工作台 丝杠 进给电机 x θ
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脉冲细分
细分前 细分技术能在不 增加光栅刻线数及价 格的情况下提高光栅 的分辨力。细分前， 光栅的分辨力只有一 个栅距的大小。采用 4细分技术后，计数 脉冲的频率提高了4
细分后 倍，相当于原光栅的 分辨力提高了3倍， 测量步距是原来的 1/4 ， 较 大 地 提 高 了 测量精度。
磁栅价格低于光栅，且录磁方便、易 于安装，测量范围宽可超过十几米，抗干 扰能力强。磁栅可分为长磁栅和圆磁栅。 长磁栅主要用于直线位移测量，圆磁栅主 要用于角位移测量。磁栅传感器主要由磁 尺、磁头和信号处理电路组成。
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磁栅的外形及结构
静态磁头 磁尺 固定孔
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电容式接近开关
这种接近开关检测的对象，不限于导体，可以 绝缘的液体或粉状物等。 特性：开关的响应频率低，但稳定 性好。安装时应考虑环境因素的影 响。
电容式接近开关的应用
它是一种新型的无触点传感元件，可 供进行饮料、食品、医药、轻工、家电、 化工、机械运行中的行程控制和限位保护， 自动生产上的物位检查，食品和饮料的包 装、分检，液面控制，物料的计数、侧长、 测数等等。此外，它还可以衍生开发多种 多样的二次仪器仪表和防盗报警器、水塔 水位控制等日用电器。
位置传感器
位置传感器
位置传感器与位移传感器的区别
位置，位移传感器都可以分为电感式，电容式，超声波式， 霍尔式。 位置传感器和位移传感器不一样，位置传感器有时也叫接 近开关，它所测量的不是一段距离的变化量，而是通过检测， 确定是否已达到某一位置。因此它不需要产生连续变化的模拟 量，只需要产生能反映某种状态的开关量就可以。位置传感器 有接触式，接近式。 位移是指物体的某个表面或某点相对于参考表面的位置 变化。位移有线位移和叫位移两种。
涡流式接近开关
概念：这种开关有时也叫电感式接近开关。它是 利用导电物体在接近这个能产生电磁场接近开关时 ，使物体内部产生涡流。这个涡流反作用到接近开 关，使开关内部电路参数发生变化，由此识别出有 无导电物体移近，进而控制开关的通或断。这种接 近开关所能检测的物体必须是导电体。
涡流式接近开关
工作原理：由电感线圈和电容及晶体管组成振荡器 ，并产生一个交变磁场，当有金属物体接近这一磁 场时就会在金属物体内产生涡流，从而导致振荡停 止，这种变化被后极放大处理后转换成晶体管开关 信号输出。
流式、电容式、干簧管、霍尔式、超声波式
接触式
1
行程开关
2
二维矩阵式
行程开关（限位开关、位置开关）
行程开关：
利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实 现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。原理 与按钮类似。 通常，这类开关被用来限制机械运动的位置或行程， 使运动机械按一定的位置或行程自动停止、反向运动、 变速运动或自动往返运动等。
特点：结构简单、动作可靠、价格低廉。
二维矩阵式
安装在机械手掌内侧，在手掌内侧常安装有许多个二值触觉 传感器，用于检测自身与某个物体的接触位置。
接近式位置传感器
• 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。利用位移传感器对接近物体的敏感特性达 到控制开关通或断的目的。 • 它既有行程开关、微动开关的特性，同时具有传 感性能，且动作可靠，性能稳定，频率响应快， 应用寿命长，抗干扰能力强等、并具有防水、防 震、耐腐蚀等特点。
涡流式接近开关的应用
2.利用电感式接近开关自动计算器。 3.利用电感式接近开关制作报警器。
电容式接近开关
工作原理 ：电容式接近开关亦属于一种具有开关量输 出的位置传感器，它的测量头通常是构成电容器的一 个极板，而另一个极板是物体的本身，当物体移向接 近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使 得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，便可控 制开关的接通。 工作流程图：
行程开关（限位开关、位置开关）
构成：操作头、触电系统、外壳。
按结构分类：直动式（按钮式），滚轮式（旋转式），
微动式，组合式。
直动式行程开关
行程开关符号 直动式开关原理图
1-推杆 2-弹簧 4-动和触点
3-动断触点
行程开关的应用
日常生活中：洗衣机和录音机的应用，主要起连锁
保护作用。 工业：行程开关主要用于将机械位移转变成电信号， 使电动机的运行状态得以改变，从而控制机械动作或 用作程序控制。与其他设备配合，组成更复杂自动化 设备。 机床上：用它控制工作运动或自动进刀的进程，避免 发生碰撞事故。
图一 送料机构检测示意图
瓶子灌装检测示意图
光电式位置传感器应用
● 智能车循迹。 ●在要求较高的传真机上。 ● 门窗防盗控制。 ● 自动扶梯自动启动。 ● 汽车通过检测。 ●汽车喷涂控制。 ●在烟草机械上都被广泛的使用。
光电式接近开关的特点
注意事项 ：在环境比较好、无粉尘污染的场合；光电 接近开关工作时对被测对象没有影响。 特点：动作可靠，性能稳定，频率响应快，应用寿命长， 抗干扰能力强等、并具有防水、防震、耐腐蚀等特点。 缺点：光学器件和电子器件价格贵，对测量的环境条件 要求高。
光电式位置传感器的构成
构成：光源、光学通路、光电元件
光电三极管依据光照的 强度控制集电极电流的 大小。当无光照射时， 光电三极管无电流，T2 截止，Vout为高电平。 当光照达一定强度时， T2导通，Vout为低电平。
光电式接近开关的应用
进行产品流水线上的产量统计，对装配件是否到 位及装配质量进行检测。例如灌装时瓶盖是否压上， 商标是否漏贴，以及送料机是否断料。
接近式位置传感器的分类
光电式接近开关
1
2 3 4
涡流式接近开关
电容式接近开关 霍尔式接近开关
金属上，引起物质的电性质发生变化。 这类光变致电的现象被人们统称为光电效应。
光电式位置传感器
概念：利用光电效应做成的开关叫光电式接近开关。
将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个检测 头内。 工作原理：当有反光（被检测物体）接近时，光电器件接 收到反射光后便在信号输出，由此便可“感知”有物体接 近。如图：
涡流式接近开关
特点：电感式传感器具有结构简单、抗干扰性能， 开关频率高，大于200HZ；只能感应金属；它的响 应频率高、抗环境干扰性能好、应用范围广，价格 较低。特别适合用于酸类，碱类，氯化物，有机溶 剂，液态CO2，氨水，PVC粉料，灰料，油水界面 等液位测量，
涡流式接近开关的应用
被广泛应用于各种自动化生产线，机电一体化 设备及石油化工、军工、科研等多种领域，在物理 实验中也有应用。 1.利用电感式接近开关制作光电门
主要内容
1
位置传感器的介绍 接触式位置传感器
2
3
接近式位置传感器
曲轴位置传感器 节气门位置传感器
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实物展示
位置传感器
• 概念：能感受被测物的位置并转换成可用输出信号的传 感器。它所测量的不是一般距离的变化量，而是通过检 测，确定是否已达某一位置。
根据检测方式：接触式，接近式 接触式：行程开关，二维矩阵式 接近式：电磁式、光电式、差动变压式、电涡