电子尺、光栅尺、编码器和磁致伸缩位移传感器的对比
磁致伸缩位移传感器特点
磁致伸缩位移传感器特点
哎呀,说起这磁致伸缩位移传感器啊,那可真是高科技的玩意儿!咱们先来聊聊它的特点吧。
首先啊,这传感器就像咱们四川人一样,稳重扎实得很。
你知道嘛,磁致伸缩材料就是传感器的“骨架”,它的稳定性和精度可都是一流的。
咱们四川人说话讲究实在,这传感器也是,数据输出稳定可靠,让人心里踏实。
再说说贵州方言吧,这传感器啊,就像贵州的山路一样,适应性强得很。
不管是高温还是低温,它都能正常工作,不受环境影响。
就像贵州人,无论走到哪里都能适应环境,生存能力特别强。
然后啊,陕西方言里常说“扎实”,这磁致伸缩位移传感器就是扎实得很。
它的测量范围广泛,精度高,能满足各种复杂环境下的测量需求。
就像陕西的黄土高原一样,虽然条件艰苦,但却能孕育出丰富的文化。
最后咱们说说北京方言吧。
这传感器啊,就像北京的大街小巷一样,信息传输速度快得很。
它能在短时间内快速响应,实时反馈数据,让人一目了然。
就像北京人说话直来直去,不拐弯抹角,这传感器也是,直接明了,让人省心。
总的来说啊,这磁致伸缩位移传感器就像咱们各地的方言一样,各有各的特点,各有各的优势。
它稳定可靠、适应性强、测量范围广泛、精度高、响应速度快,真是让人爱不释手啊!。
光栅尺和编码器的区别
光栅尺和编码器的区别下面将详细探讨光栅尺和编码器的区别。
首先,我们将介绍两者的基本概念,然后通过比较它们的特性和应用来展示它们的差异。
一、基本概念1、光栅尺:光栅尺是一种利用光栅和光电检测技术进行测量或位置反馈的装置。
其工作原理是利用一对相对移动的光栅,通过测量光栅的相对位移来计算物体的位置或位移。
2、编码器:编码器是一种用于测量旋转角度或位置的装置。
它通过读取旋转编码器的脉冲数来测量旋转角度或位置。
编码器可以用于许多不同的应用,例如电机控制、机器人定位等。
二、特性比较1、分辨率:光栅尺的分辨率通常高于编码器。
由于光栅尺采用高精度光栅,其分辨率可以非常高,达到微米甚至纳米级别。
而编码器的分辨率通常较低,一般只有几十到几百个脉冲。
2、线性度:光栅尺的线性度通常优于编码器。
由于光栅尺采用一对相对移动的光栅,其测量结果不受机械误差的影响,因此其线性度很高。
而编码器的线性度受限于编码器的设计以及使用环境的影响,可能会有一些误差。
3、环境适应性:光栅尺对环境的变化较为敏感,例如温度、湿度和机械振动等,这些因素都可能影响光栅尺的测量精度。
而编码器对环境的变化不太敏感,因此更适合在恶劣环境下使用。
4、成本:一般来说,光栅尺的成本高于编码器。
光栅尺需要精密加工和制造,而且需要高质量的光电检测器。
编码器虽然也需要一定程度的加工和制造,但其结构相对简单,成本较低。
三、应用比较1、测量与反馈控制:在测量和反馈控制方面,光栅尺是一种常见的位置传感器。
它被广泛应用于各种高精度测量和反馈控制应用中,例如机床、运动控制系统等。
编码器则通常用于电机控制和机器人定位等应用中,通过读取编码器的脉冲数来控制电机的旋转角度或位置。
2、速度和位置控制:在速度和位置控制方面,编码器和光栅尺都可以使用。
但是,由于编码器的线性度和精度较低,它通常被用于低精度应用中,例如速度控制或简单位置控制。
而光栅尺则更适合高精度应用,例如高速运动控制系统或精密加工设备。
光电编码器、光学电子尺和静磁栅绝对编码器的优缺点
光电编码器、光学电子尺和静磁栅绝对编码
器的优缺点
光电编码器:
1,优点:体积小,精密,本身辨别度可以很高(目前我公司通过细分技术在直径φ66的编码器上可达到54000cpr)?,无接触无磨损;同一品种既可检测角度位移,又可在机械转换装置关心下检测直线位移;多圈光电肯定编码器可以检测相当长量程的直线位移(如25位多圈)。
寿命长,安装随便,接口形式丰富,价格合理。
成熟技术,多年前已在国内外得到广泛应用。
2,缺点:精密但对户外及恶劣环境下使用提出较高的爱护要求;量测直线位移需依靠机械装置转换,需消退机械间隙带来的误差;检测轨道运行物体难以克服滑差。
光学电子尺:
1,优点:精密,本身辨别度较高(可达到0.005mm);体积适中,直接测量直线位移;无接触无磨损,测量间隙宽泛;价格适中,接口形式丰富,已在国内外金属切削机械行业得到较多应用(如线切割、电火花等)。
2,缺点:测量直线和角度要使用不同品种;量程受限制(量程超过4m,生产制造困难价格昂贵),不适于在大量程恶劣环境处实施位移检测。
静磁栅肯定编码器:
1,优点:体积适中,直接测量直线位移,肯定数字编码,理论量程没有限制;无接触无磨损,抗恶劣环境,可水下1000米使用;接口形式丰富,量测方式多样;价格尚能接受。
2,缺点:辨别度1mm不高;测量直线和角度要使用不同品种;不适于在精小处实施位移检测(大于260毫米)。
磁致伸缩性线位移传感器概述磁致伸缩线性位移液位传感器是应用
磁致伸缩性线位移传感器概述磁致伸缩线性位移(液位)传感器是应用“磁致伸缩”技术研制而成。
此项技术由美国公司于1975年世界首创。
现在这一技术已在国际范围内广泛的被应用在传感器技术之中,特别是用于要求测量精度高、使用环境较恶劣的位移和液位测量系统中。
康宇公司自1997年从美国引进该项技术和产品后,通过消化、吸收和不断改进,形成了有康宇特色的新一代的高科技的位移(液位)产品。
它具有精度高、重复性好、稳定可靠、非接触式测量、寿命长、安装方便、环境适应性强等特点。
它的输出信号是一个真正的绝对位置输出,而不是比例的或需要再放大处理的信号,所以不存在信号漂移或变值的情况,因此不必像其它液位传感器一样需要定期重标和维护;正是因为它的输出信号为绝对值,所以即使电源中断重新接通也不会对数据接收构成问题,更无须重新归回零位。
与其它液位变送器或液位计相比有明显的优势,它可广泛应用于石油、化工、制药、食品、饮料等行业,对各种液罐的液位进行计量和控制。
作为位移传感器,它不但可以测量运动物体的直线位移,而且还可同时给出运动物体的速度模拟信号。
灵活的供电方式和极为方便的接线方式可满足各种测量、控制及检测的要求;由于采用非接触测量方式,不会由于磨擦、磨损等原因造成传感器的使用寿命降低。
它良好的环境适应性、可靠性和稳定的工作,为用户带来了极大的方便,与导电橡胶、LVDT、电阻式位移传感器等产品相比有明显的优势,而且一只传感器既可以用来测量位移,也可以测量速度,再加上有着极高的性能价格比和厂家及时周到的售后服务,足可让用户更加放心地使用。
特点应用■ 非接触式测量■ 伺服液压油缸活塞位置反馈或预置■ 高精度、高稳定性、高可靠性■ 伺服汽缸活塞位置反馈或预置■ 性能价格比高■ 研磨机械位置反馈或预置■ 使用寿命长■ 铸锻机床位移控制■ 多种输出方式可供选择■ 注塑机模板定位与监测■ 具有反向极性保护功能■ 木材加工定位控制■ 防雷击、防射频干扰■ 其它机械定位和位移检测■ 结构精巧、环境适应性强■ 汽轮机气阻阀门开度的检测与控制■ 不需定期标定和维护■ 水轮机导叶开度的检测与控制■ 隔离防爆(可选)■ 安装方便工作原理:磁致伸缩线性位移(液位)传感器的工作原理如图所示。
电子尺、光栅尺、编码器和磁致伸缩位移传感器的对比
50mm~3000mm
80~12000mm
接口
TTL/EIA-422-A
RS232、RS485、RS422
寿命
一亿次
安装方式
参考价格(1米)
1500元
2500元
缺点
1、精度、可靠性、行程、寿命上稍差
2、接触式测量,磨损严重
3、不耐恶劣环境
1、承受不了环境的震荡和冲击ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2、安装空间、机械间隙和长期维护很麻烦。
电子尺(参考米诺和GEFRAN)
光学编码器
光栅尺
磁尺
工作原理
利用改变阻值的线性变化量达到量测目的。
由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线,有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360度),将C、D信号反向,叠加在A、B两相上,可增强稳定信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。由于A、B两相相差90度,可通过比较A相在前还是B相在前,以判别编码器的正转与反转,通过零位脉冲,可获得编码器的零位参考位。
光栅位移传感器的工作原理,是由一对光栅副中的主光栅(即标尺光栅)和副光栅(即指示光栅)进行相对位移时,在光的干涉与衍射共同作用下产生黑白相间(或明暗相间)的规则条纹图形,称之为莫尔条纹。经过光电器件转换使黑白(或明暗)相同的条纹转换成正弦波变化的电信号,再经过放大器放大,整形电路整形后,得到两路相差为90o的正弦波或方波,送入光栅数显表计数显示。
光栅尺与磁栅尺的区别【一文搞懂】
下面小编简要说明一下光栅尺与磁栅尺之间的区别,一起来看看吧。
光栅尺:利用光的干涉和衍射原理制作而成的传感器。
当两块栅距相同的光栅叠放在一起,同时让线纹构成一微小角度,这时在平行光照射下,与刻线垂直方向上就能看到对称分布的明暗相间的条纹,称为莫尔条纹,因此莫尔条纹是光的衍射和干涉作用的总效果。
当光栅移动一个小栅距时,莫尔条纹随之移动一个条纹间距,这样,我们测量莫尔条纹的宽度就比测量光栅线纹宽度容易的多。
此外,由于每条莫尔条纹都是由许多光栅线纹的交点组成,当线纹中有一条线纹有误差时(间距不等或倾斜),这条有误差的线纹和另一光栅线纹的交点位置将产生变化。
但是,一条莫尔条纹是由许多光栅线纹交点组成,因此,一个线纹交点位置的变化,对于一条莫尔条纹来讲其影响就非常小了,所以莫尔条纹可以起到放大和平均的作用。
磁栅尺:利用磁极的原理制作而成的传感器。
基尺是被均匀磁化的钢带。
S和N极均匀间隔排列在钢带上,通过读数头读取S,N极的变化来记数。
传统的光栅尺码盘的材料有玻璃、金属、塑料,玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线,其热稳定性及精度可以达到普通标准、一般要求,但容易碎。
金属码盘直接以通和不通刻线,不易碎,但由于金属有一定的厚度,精度就有限制,其热稳定性就要比玻璃码盘差一个数量级。
塑料码盘是经济型的,其成本低,精度和耐高温达不到高要求。
而磁栅尺采用磁电式设计,通过磁感应器件、利用磁场的变化来产生和提供转子的绝对位置,利用磁器件代替了传统的码盘,弥补了光电编码器的这一些缺陷,更具抗震、耐腐蚀、耐污染、性能可靠高、结构更简单。
光栅尺以精度见长,量程在长度0---3米范围性价比有明显优势,应用如金属切削机床、线切割、电火花、测量光学投影仪等等。
因光栅尺生产工艺的原因,若测量长度超过5米,生产制造将很困难(两块玻璃尺要45°斜角对接以增加长度,用于玻璃尺镀铬机空间有限),价格会很贵。
同等情况下进口光栅对工作环境的要求很高磁栅尺以耐水耐油污耐粉尘耐震动性见长,长度在2米以上性价比优势愈加明显,并且长度越长优势越明显。
北京高精度磁致伸缩位移传感器工作原理
北京高精度磁致伸缩位移传感器工作原理高精度磁致伸缩位移传感器是一种用于测量物体位移的设备。
它利用了磁致伸缩效应和磁场传感技术,可以实现对位移的高精度测量。
磁致伸缩效应是指一些材料在磁场作用下,其长度会发生相应变化的现象。
这种效应可以通过外加磁场与材料内部自发起的磁场相互作用来实现。
当外加磁场与内部磁场方向一致时,两者的相互作用将使材料收缩。
当外加磁场与内部磁场方向反向时,两者的相互作用将使材料伸长。
通过测量这种材料的长度变化,可以实现对物体位移的测量。
高精度磁致伸缩位移传感器通常由导电重锶铁酸锶钡(PMN-PT)薄膜、磁芯、线圈和传感电路等组成。
导电重锶铁酸锶钡薄膜是一种特殊材料,它具有磁致伸缩效应,并能够产生强磁场。
磁芯由软磁材料制成,用于集中磁力线。
线圈则是产生外加磁场的源头,它通过激励信号改变外加磁场的方向和大小。
传感电路则负责将传感器测量到的信号转化为物理量。
当线圈中有激励信号通过时,会产生一个外加磁场。
这个外加磁场会与导电重锶铁酸锶钡薄膜产生相互作用,使其发生拉伸或压缩,产生位移。
同时,导电重锶铁酸锶钡薄膜内部的磁场也会与外加磁场相互作用,影响位移的大小和方向。
根据磁致伸缩效应的原理,可以通过测量导电重锶铁酸锶钡薄膜的位移,推断物体的位移。
在测量过程中,传感器会不断地改变外加磁场的方向和大小,以获取多个位移值。
然后,利用这些位移值进行数据处理,可以提高位移测量的精度和稳定性。
传感器的传感电路通常采用微处理器或其他电子器件,可以对数据进行滤波、放大和校准等处理,最终输出测量结果。
高精度磁致伸缩位移传感器具有测量范围宽、响应速度快、测量精度高等优点。
它可以广泛应用于精密测量、机器人、航空航天、汽车、机械等领域。
通过改变内部结构、材料和工艺等因素,可以进一步提高传感器的性能和稳定性。
编码器和传感器的区别
编码器和传感器的区别大部分人都有听说过编码器和传感器,但是可能不太清楚它们两个的具体用途和特点。
下面店铺给大家分享一下编码器与传感器的区别。
一、编码器与传感器的区别编码器主要是检测角度和位置,例如你说的在机器人的关节上设计一个编码器与轴承相连接,想保护传感器,原理可以这样的:可以把编码器和传感器检测的角度或者位置设置成一样的,例如都是90度,一个编码器坏了但是传感器得到了保护,就相当于限位开关,还有一种方法就是把传感器的信号设置在后一点例如91度,这两者基本区别是编码器是数字的,传感器一般是光电(例如紫外线的)数字的比较准确,是接触式,传感器一般是非接触式的。
传感器是检测装置一种统称编码器是元件也是检测装置一种他们是包含关系。
传感器的范围比较大编码器是角位移传感器,特指某一类传感器。
一般有光电编码器,磁电编码器,旋转编码器。
二、编码器编码器是将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。
编码器把角位移或直线位移转换成电信号,前者称为码盘,后者称为码尺。
编码器的工作原理及作用:它是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器,这些脉冲能用来控制角位移,如果编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在一起,也可用于测量直线位移。
三、传感器传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
四、传感器的主要特点传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造和更新换代,而且还可能建立新型工业,从而成为21世纪新的经济增长点。
微型化是建立在微电子机械系统(MEMS)技术基础上的,已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。
接近传感器工程项目,是代替限位开关等接触式检测方式,以无需接触检测对象进行检测为目的的传感器的总称。
绝对式光栅尺和编码器是当代位移传感器发展主流——CIMT2011精密位移传感器评述
绝对式光栅尺和编码器是当代位移传感器发展主流——CIMT2011精密位移传感器评述卢国纲【摘要】一、前言今年在北京举办的第十二届中国国际机床展览会(CIMT2011)汇集了高档数控机床和世界先进制造技术的最新成果,展示了当代机床精密测量和控制技术的发展方向,作为高档数控机床不可分离的光栅位移传感器也是最先进、水平最高的.这届展会上光栅位移传感器制造厂商德国的HEIDENHAIN(海德汉)、西班牙的FAGOR(发格)、日本的MITU-TOYO(三丰)、英国的RNISHAW(雷尼绍)和磁栅尺制造商日本的MAGNESCALE(磁尺)以及英国的球栅尺制造商NENWALL(钮沃尔)等都来参加了.【期刊名称】《世界制造技术与装备市场》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】5页(P56-60)【作者】卢国纲【作者单位】中国机床工具工业协会数显分会【正文语种】中文今年在北京举办的第十二届中国国际机床展览会(CIMT2011)汇集了高档数控机床和世界先进制造技术的最新成果,展示了当代机床精密测量和控制技术的发展方向,作为高档数控机床不可分离的光栅位移传感器也是最先进、水平最高的。
这届展会上光栅位移传感器制造厂商德国的HEIDENHAIN(海德汉)、西班牙的FAGOR (发格)、日本的MITUTOYO(三丰)、英国的RNISHAW (雷尼绍)和磁栅尺制造商日本的MAGNESCALE(磁尺)以及英国的球栅尺制造商NENWALL (钮沃尔)等都来参加了。
此外,还有正在兴起的中国光栅传感器制造商广州诺信、长春光机、长春禹衡、怡信(珠海和苏州)、东莞万濠、贵阳新天、无锡科瑞特、廊坊莱格等众多的企业也参加了。
国外的位移传感器从增量式跨入绝对式,国内的光栅传感器从数显尺进入数控尺。
在这届展览会上,绝对式光栅尺和绝对式光栅编码器是功能部件的显著亮点,同时也是绝对式全闭环高档数控机床的亮点。
随着数控机床向高速度、高效率、高可靠性和高精度的方向发展,高档数控机床各个轴的位移传感器需要在机床加工时,实时提供轮廓加工性能信息,以确定机床状态和控制的参数设置,从而促使绝对式光栅测量系统得到迅速发展。
光栅尺和编码器介绍-精品
光栅尺和编码器介绍-精品2020-12-12【关键字】情况、方法、动力、前提、空间、领域、质量、问题、系统、现代、透明、快速、执行、保持、统一、发展、建立、提出、发现、规律、特点、位置、关键、稳定、理想、基础、需要、环境、工程、能力、载体、方式、作用、增量、结构、水平、速度、关系、设置、形成、满足、严格、保证、调整、完善、取决于、方向、实现、提高、转变、中心位置检测装置作为数控机床的重要组成部分,其作用就是检测位移量,并发出反馈信号与数控装置发出的指令信号相比较,若有偏差,经放大后控制执行部件使其向着消除偏差的方向运动,直至偏差等于零为止。
为了提高数控机床的加工精度,必须提高检测元件和检测系统的精度。
其中以编码器,光栅尺,旋转变压器,测速发电机等比较普遍,下面主要对光栅和编码器进行说明。
光栅,现代光栅测量技术简要介绍:将光源、两块长光栅(动尺和定尺)、光电检测器件等组合在一起构成的光栅传感器通常称为光栅尺。
光栅尺输出的是电信号,动尺移动一个栅距,输出电信号便变化一个周期,它是通过对信号变化周期的测量来测出动就与定就职相对位移。
目前使用的光栅尺的输出信号一般有两种形式,一是相位角相差90度的2路方波信号,二是相位依次相差90度的4路正弦信号。
这些信号的空间位置周期为W。
下面针对输出方波信号的光栅尺进行了讨论,而对于输出正弦波信号的光栅尺,经过整形可变为方波信号输出。
输出方波的光栅尺有A相、B 相和Z相三个电信号,A相信号为主信号,B相为副信号,两个信号周期相同,均为W,相位差90o。
Z信号可以作为较准信号以消除累积误差。
一、栅式测量系统简述从上个世纪50年代到70年代栅式测量系统从感应同步器发展到光栅、磁栅、容栅和球栅,这5种测量系统都是将一个栅距周期内的绝对式测量和周期外的增量式测量结合了起来,测量单位不是像激光一样的是光波波长,而是通用的米制(或英制)标尺。
它们有各自的优势,相互补充,在竞争中都得到了发展。
磁致伸缩位移传感器工作原理
磁致伸缩位移传感器工作原理磁致伸缩位移传感器是一种常用的位移测量装置,其工作原理基于磁致伸缩效应。
磁致伸缩效应是指在磁场中,某些材料会发生长度变化的现象。
磁致伸缩位移传感器利用这一效应,通过测量材料长度的变化来获得被测量物体的位移信息。
磁致伸缩位移传感器通常由磁致伸缩材料、磁场发生器和传感器三部分组成。
磁致伸缩材料是磁致伸缩位移传感器的核心部件,其具有特殊的物理性质,能够对外加磁场作出响应。
当磁场发生器产生磁场时,磁致伸缩材料内部的磁性颗粒会在磁场的作用下发生定向排列,从而引起材料的长度变化。
传感器部分是用于测量磁致伸缩材料长度变化的装置。
常见的传感器有磁敏电阻、霍尔元件等。
磁敏电阻是一种电阻随长度变化的元件,它的电阻值与磁致伸缩材料的长度成正比。
当磁致伸缩材料发生长度变化时,磁敏电阻的电阻值也会相应变化,通过测量电阻值的变化可以得到被测量物体的位移信息。
霍尔元件则是一种根据磁场强度变化产生电压信号的元件,通过测量霍尔元件的电压信号变化可以得到位移信息。
磁致伸缩位移传感器的工作原理可以通过以下步骤来描述:首先,磁场发生器产生一个磁场,作用于磁致伸缩材料上。
磁致伸缩材料内部的磁性颗粒在磁场的作用下发生定向排列,导致材料长度发生变化。
然后,传感器测量磁致伸缩材料长度的变化。
对于磁敏电阻传感器,测量其电阻值的变化;对于霍尔元件传感器,测量其电压信号的变化。
最后,通过将测量到的电阻值或电压信号转换为与位移相关的物理量,即可得到被测量物体的位移信息。
磁致伸缩位移传感器具有许多优点,如精度高、响应速度快、可靠性好等。
它广泛应用于机械制造、航空航天、自动化控制等领域,用于测量各种物体的位移、振动、形变等参数。
例如,在机械制造中,磁致伸缩位移传感器可以用于测量机械零件的位移,以实现对机械装置的控制和监测。
在航空航天领域,磁致伸缩位移传感器可以用于测量飞机翼展的变化,以实现对飞机的飞行状态进行监测和控制。
磁致伸缩位移传感器是一种基于磁致伸缩效应工作的位移测量装置。
艾而特 常用位移传感器的性能简介
艾而特常用位移传感器的性能简介导语:位移传感器作为运动控制及工程机械的检测传感部件,其技术工艺、性能特点对测量精度、系统稳定性等起着至关重要的作用或影响。
基于对安装方式、某些关键技术指标或测控原理的不同,常用位移传感器主要包括:电子尺、光栅尺、磁致伸缩线性位移传感器(磁尺,以下同)、拉绳位移传感器等。
本文从应用、选型的角度,对四种传感器的原理、特性、适用范围等,进行简单说明与比对,以供初识者入门参考。
位移传感器作为运动控制及工程机械的检测传感部件,其技术工艺、性能特点对测量精度、系统稳定性等起着至关重要的作用或影响。
基于对安装方式、某些关键技术指标或测控原理的不同,常用位移传感器主要包括:电子尺、光栅尺、磁致伸缩线性位移传感器(磁尺,以下同)、拉绳位移传感器等。
本文从应用、选型的角度,对四种传感器的原理、特性、适用范围等,进行简单说明与比对,以供初识者入门参考。
一、工作原理及主要特性二、主要应用及特点1.0电子尺1.1优势特点:电子尺价格相对比较便宜,且低温度特性、低扭矩操作、可适用高速场合,被广泛应用于注塑机、木工机械、纺织机械、印刷、喷涂、机床、机器人等多个领域。
1.2局限性:机械接触式测量方式,磨损比较严重,寿命上稍差;且对供电电源的要求较高,抗干扰性或可靠性稍低,不耐较恶劣的应用环境。
2.0光栅尺2.1优势特点:光栅尺具有良好的环境适应性,无磨损、耐冲击、抗振动、抗磁场干扰,使用寿命极长;且测量精度和稳定性较好,在现代的自动控制系统中,如机床加工、测量仪器,被广泛使用。
2.2局限性:价格较贵,安装、调试、维护及工作环境的要求较高。
3.0磁尺(磁致伸缩直线位移传感器)3.1优势特点:该类传感器可以适用及其恶劣的工业环境,比如易受油渍、溶液、尘埃或其它的污染,并不构成问题。
此外,传感器更能承受高温、高压和高振荡的场合。
像冶金、石油、石化、水利或污水处理等特种行业,均广泛使用该类传感器;它特别适合于气缸液压或液位检测的场合。
位移传感器有哪几种?在应用上的优缺点分别是
位移传感器有哪几种?在应用上的优缺点的区别。
位移是和物体的位置在运动过程中的移动有关的量,位移传感器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。
位移传感器的大致分类:根据运动方式分类:1.1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。
1.2角度位移传感器角度位移传感器应用于障碍处理:使用角度传感器来控制你的。
轮子可以间接的发现障碍物。
根据材质分类2.1霍耳式位移传感器它的测量原理是保持霍耳元件(见半导体磁敏元件)的激励电流不变,并使其在一个梯度均匀的磁场中移动,则所移动的位移正比于输出的霍耳电势。
2.2光电式位移传感器光电式位移传感器它根据被测对象阻挡光通量的多少来测量对象的位移或几何尺寸。
标称阻值:电位器上面所标示的阻值。
重复精度:此参数越小越好。
分辨率:位移传感器所能反馈的最小位移数值.此参数越小越好.导电塑料位移传感器分辨率为无穷小。
允许误差:标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差,它表示电位器的精度。
允许误差一般只要在±20%以内就符合要求,因为一般位移传感器是以分压的方式来使用,具体电阻的大小对传感器的数据采集没有影响。
线性精度:直线性误差.此参数越小越好。
寿命:导电塑料位移传感器都在200万次以上。
光栅尺和编码器介绍
光栅尺和编码器介绍一、光栅尺光栅尺是一种基于光学原理的测量设备,它利用光栅的周期性结构来测量位置和线性位移。
光栅尺由一根光导纤维和一组非常微小的刻痕组成,这些刻痕是均匀且等距离分布在光导纤维上的。
当光源照射在光栅上时,光会经过刻痕的反射或衍射,形成干涉条纹。
通过检测这些条纹的位置变化,可以计算出位置或线性位移的数值。
光栅尺具有高精度和高分辨率的特点。
它可以实现亚微米级的测量精度,并且可以用于测量较大的位移范围。
此外,光栅尺还具有高灵敏度和快速响应的特点,适用于高速运动控制系统。
光栅尺的应用非常广泛。
它被广泛应用于数控机床、半导体设备、医疗设备等行业。
在数控机床中,光栅尺可用于测量工件的位置和线性位移,确保机床运动的精确性和稳定性。
在半导体设备中,光栅尺可用于测量和控制光刻机的位置,确保芯片的精度和质量。
在医疗设备中,光栅尺可用于测量和控制超声设备的位置,确保医学成像结果的准确性。
二、编码器编码器是一种通过测量脉冲数或脉冲宽度来确定位置和运动的装置。
编码器有两种主要类型:增量式编码器和绝对式编码器。
1.增量式编码器增量式编码器是将物理位置转换为相应的电信号的装置。
它通过测量脉冲数或脉冲宽度的变化来确定位置和运动。
增量式编码器通常由光电二极管和光脉冲发射装置组成。
当物体移动时,光脉冲发射装置会发出一系列的光脉冲,通过光电二极管接收并转换为电信号。
通过计算接收到的脉冲数可以确定位置和运动的数值。
增量式编码器具有简单、稳定和成本低的特点。
它可以快速响应和反应,适用于高速运动控制系统。
然而,它无法直接确定位置,需要通过计算脉冲数的变化来求解。
2.绝对式编码器绝对式编码器是一种能够直接确定位置的装置。
它通过将位置信息编码到多个不同的信号轴上来实现。
绝对式编码器通常由光栅、霍尔传感器或磁传感器组成。
当物体移动时,传感器会检测到具有特定编码的标记,并将其转换为对应的位置信号。
绝对式编码器具有高精度和高分辨率的特点。
编码器、磁栅、光栅的工作原理及作用
编码器的工作原理及作用:它是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器,这些脉冲能用来控制角位移,如果编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在一起,也可用于测量直线位移。
编码器产生电信号后由数控制置CNC、可编程逻辑控制器PLC、控制系统等来处理。
这些传感器主要应用在下列方面:机床、材料加工、电动机反馈系统以及测量和控制设备。
在ELTRA编码器中角位移的转换采用了光电扫描原理。
读数系统是基于径向分度盘的旋转,该分度由交替的透光窗口和不透光窗口构成的。
此系统全部用一个红外光源垂直照射,这样光就把盘子上的图像投射到接收器表面上,该接收器覆盖着一层光栅,称为准直仪,它具有和光盘相同的窗口。
接收器的工作是感受光盘转动所产生的光变化,然后将光变化转换成相应的电变化。
一般地,旋转编码器也能得到一个速度信号,这个信号要反馈给变频器,从而调节变频器的输出数据。
故障现象:1、旋转编码器坏(无输出)时,变频器不能正常工作,变得运行速度很慢,而且一会儿变频器保护,显示“PG断开”...联合动作才能起作用。
要使电信号上升到较高电平,并产生没有任何干扰的方波脉冲,这就必须用电子电路来处理。
编码器pg接线与参数矢量变频器与编码器pg之间的连接方式,必须与编码器pg的型号相对应。
一般而言,编码器pg型号分差动输出、集电极开路输出和推挽输出三种,其信号的传递方式必须考虑到变频器pg卡的接口,因此选择合适的pg卡型号或者设置合理. 编码器一般分为增量型与绝对型,它们存着最大的区别:在增量编码器的情况下,位置是从零位标记开始计算的脉冲数量确定的,而绝对型编码器的位置是由输出代码的读数确定的。
在一圈里,每个位置的输出代码的读数是唯一的; 因此,当电源断开时,绝对型编码器并不与实际的位置分离。
如果电源再次接通,那么位置读数仍是当前的,有效的; 不像增量编码器那样,必须去寻找零位标记。
现在编码器的厂家生产的系列都很全,一般都是专用的,如电梯专用型编码器、机床专用编码器、伺服电机专用型编码器等,并且编码器都是智能型的,有各种并行接口可以与其它设备通讯。
光栅尺与电子尺的区别
光栅尺与电⼦尺的区别 直线位移的反馈,可以⽤光栅尺,也可以⽤电⼦尺,是光栅尺好呢还是⽤电⼦尺呢?两者有什么区别呢?下⾯,⼩编告诉你。
⼀、光栅尺与电⼦尺的区别 1.⼯作原理 光栅尺:光栅位移传感器的⼯作原理,是由⼀对光栅副中的主光栅(即标尺光栅)和副光栅(即指⽰光栅)进⾏相对位移时,在光的⼲涉与衍射共同作⽤下产⽣⿊⽩相间(或明暗相间)的规则条纹图形,称之为莫尔条纹。
经过光电器件转换使⿊⽩(或明暗)相同的条纹转换成正弦波变化的电信号,再经过放⼤器放⼤,整形电路整形后,得到两路相差为90o的正弦波或⽅波,送⼊光栅数显表计数显⽰ 电⼦尺:⽤改变阻值的线性变化量达到量测⽬的。
2.输出⽅式 光栅尺:⽅波(三路A、B、Z;六路 );正弦 ;后端要配显⽰表或PLC 电⼦尺:0~10V、4~20mA、0~5V 3.⼯作电压 光栅尺:±5V 电⼦尺:最⼤60V电压 4.⼯作温度 光栅尺: -10 ~ +45℃ 电⼦尺: -60~150℃ 5.线性度 光栅尺:测量准确度:±6µm/m~ ±10µm/m 电⼦尺: ±0.01%或± 0.05% 6.响应频率 光栅尺:运⾏速度:100M/Min 电⼦尺:位移速率: 4m/S~10m/S PKH 7.重复性 光栅尺:0mm 电⼦尺:0.01mm ⼆、电⼦尺 电⼦尺(⼜称直线位移传感器,电阻尺),适⽤于注塑机,⽊⼯机械,印刷机,喷涂,机床,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。
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。
导电塑料电阻尺(MINOR)的使⽤寿命已经可以达到上亿次,已经可以满⾜⼤多⾼速的⼯业设备的需要,是今后的发展主流⽅向。
三、光栅尺 光栅尺位移传感器(简称光栅尺),是利⽤光栅的光学原理⼯作的测量反馈装置。
简单说说光栅尺和编码器的不同
简单说说光栅尺和编码器的不同
1、什么是光栅尺?
光栅尺是⼀种长度或位移检测元件,在任何需要检测长度或位移的时候,都可以选⽤光栅尺,前提是需要满⾜光栅尺的安装使⽤条件。
2、什么是编码器?
编码器是⼀种检测⾓度的反馈元件,同时也可以检测旋转速度,在需要检测⾓度或旋转速度时,可以选⽤编码器,前提是需要满⾜编码器的安装、使⽤条件。
3、光栅尺有哪些种类?
按测量介质分类,有玻璃光栅尺,钢带光栅尺。
MICROE的M系列,M II系列,VERATUS系列既可以使⽤玻璃光栅尺;也可以使⽤钢带光栅尺。
按输出信号分类,有增量式,绝对式,MICROE光栅尺皆为可以⼴泛使⽤的增量式光栅编码器。
4、如何选择光栅尺?
应考虑的因素包括:所需测量长度,可接收的信号类型,所需的测量精度,安装空间⼤⼩、需要连接的数控系统等等。
5、什么是光栅尺的测量精度?
光栅尺的测量精度指在任意⼀⽶范围内,光栅尺的测量结果与实际值之间的差距⼩于所标称的值,如有效测量范围2040mm,精度
3um的光栅尺,任意⼀⽶范围内的测量结果与实际值的差距⼩于±3um,注意,不是±1.5um。
6、光栅尺的分辨率是什么意思?
分辨率是在显⽰设备上(如数显表、数控系统),其数值累加的最⼩单位。
光栅尺的分辨率与信号类型有关,如1Vpp正弦波信号可以任意倍频,所以1Vpp信号的光栅尺其分辨率由接收端的设备(如数显表或数控系统)确定,光栅尺信号周期20um,20倍频后是
0.001mm,如果200倍频后分辨率就是0.0001mm。
光栅尺、球栅尺、磁栅尺、优缺点对比
光栅尺、球栅尺、磁栅尺优缺点比较机床直线编码器(机床数显)用做机床位移测量大意分为三种:光栅尺、球栅尺、磁栅尺、下面我们详细了解这三种数显*结构*精度对比*产品优点*缺点,方便大家了解三种数显。
一、从每种产品外观结构:1、光栅尺:基于光学玻璃刻线为测量基准,把光学玻璃安装到铝合金的尺身里面和读数头等配件组成光栅尺,铝合金半密封设计,如下图:2、球栅尺:基于球细分为测量基准,由合金的尺身和读数头等配件组成球栅尺,全密封设计,如下图:3、磁栅尺:基于磁带刻线(刻录位置)原理,磁性材料组成尺身和读数头等配件组成磁栅尺,开放式或半密封设计,如图下:从外观结构上:较好是球栅尺是全封闭,合金尺身硬度高,坚固耐用。
第二是光栅尺半封闭,光学玻璃测量基准,铝合金尺身,坚固度一般,第三是磁栅尺半封闭和开放式,采用3m胶粘贴,可选铝合金底座,坚固度差。
二、精度对比:下面我们以杭州德普光栅尺、球栅尺、磁栅尺,统一是分辨率0.005mm的尺为测试对像,对产品定位精度、绝对精度进行测试,试验设备为杭州德普激光测长平台:2、绝对精度:从0点开始到标准长度的误差,叫绝对精度,用3米光栅尺、球栅尺、从定位精度,和绝对精度看你希望选择加工产品能达到的精度来选择你需要的数显产品。
三、三种数显优点、缺点:光栅尺:1、光栅尺:光栅采用光学玻璃为测量基准,所以精度较高,以上试验也验证其精度好。
2、光栅尺采用半密封设计,有一定防水、尘、铁屑能力,使用过程中如水、油、铁屑、等进入会加速光栅尺损坏(可以查看德普在这方面试验的视频)。
3、光栅尺销售价格低,安装可选设备很多,应用广泛。
4、使用寿命:跟据所安装种类机床不同,和使用环境不同整体使用寿命1-5年左右,使用环境好,无水、油、铁屑、震动小使用寿命就长,如机床有油水、铁屑灰尘多震动大设产品寿命就短。
球栅尺:1、球栅尺精度好,适应大部份的机床,以上试验也验证其精度好。
2、球栅尺采用全密封设计,合金尺身,有防水、尘、铁屑、耐震动等特点,不受环影响所以使用寿命长(可以看德普在这方面试验视频)。
杭州长量程磁致伸缩位移传感器工作原理
杭州长量程磁致伸缩位移传感器工作原理磁致伸缩位移传感器是一种能够测量物体位移的装置。
它通过利用磁性材料的特性,在外加磁场作用下产生磁性形变,从而实现测量物体位移的目的。
杭州长量程磁致伸缩位移传感器是一种应用广泛的磁致伸缩传感器,具有测量范围宽、精度高、稳定性好等特点。
接下来,我们将详细介绍杭州长量程磁致伸缩位移传感器的工作原理。
杭州长量程磁致伸缩位移传感器主要由传感器体和测量对象组成。
传感器体一般由一对平行的磁力线圈组成,通过这对磁力线圈施加电流,在两个线圈之间形成一个均匀的磁场。
测量对象一般由可延展材料制成,它会随着受力或受压而产生变形,并改变磁力线圈之间的距离。
杭州长量程磁致伸缩位移传感器的工作原理是利用磁场诱导感应电压的基本原理。
当传感器体中的电流通过磁力线圈时,会在磁力线圈附近产生一个磁场。
当测量对象在磁场内发生位移时,磁力线圈之间的距离会发生变化,进而改变了磁感应强度。
测量对象发生位移时,磁感应强度的变化会诱导出感应电动势。
该感应电动势通过传感器体内的感应电路进行放大、滤波等处理,最终转换成电信号输出。
通过测量电信号的变化,可以得到测量对象的位移信息。
杭州长量程磁致伸缩位移传感器具有较高的精度和稳定性。
一方面,它采用了优质的材料和先进的制造工艺,从而保证了传感器的制造精度和可靠性。
另一方面,传感器体内的感应电路经过精心设计,能够对感应电动势进行实时放大、滤波等处理,从而减少了外界环境的干扰,提高了信号的质量和稳定性。
总之,杭州长量程磁致伸缩位移传感器是一种利用磁场诱导感应电压的装置,通过测量电信号的变化来实现物体位移的测量。
它具有测量范围宽、精度高、稳定性好等优点,在工业、航空航天、机械制造等领域有着广泛的应用。
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光学编码器
光栅尺
磁尺
工作原理
利用改变阻值的线性变化量达到量测目的。
由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线,有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360度),将C、D信号反向,叠加在A、B两相上,可增强稳定信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。由于A、B两相相差90度,可通过比较A相在前还是B相在前,以判别编码器的正转与反转,通过零位脉冲,可获得编码器的零位参考位。
光栅位移传感器的工作原理,是由一对光栅副中的主光栅(即标尺光栅)和副光栅(即指示光栅)进行相对位移时,在光的干涉与衍射共同作用下产生黑白相间(或明暗相间)的规则条纹图形,称之为莫尔条纹。经过光电器件转换使黑白(或明暗)相同的条纹转换成正弦波变化的电信号,再经过放大器放大,整形电路整形后,得到两路相差为90o的正弦波或方波,送入光栅数显表计数显示。
磁致伸缩线性位移传感器主要由测杆、电子仓和套在测杆上的非接触的磁环组成。工作时,由电子仓内的电子电路产生一起始脉冲,此起始脉冲在波导丝中传输时,同时产生了一沿波导丝方向前进的旋转磁场,当这个磁场与磁环中的永久磁场相遇时,产生磁致伸缩效应,使波导丝发生扭动,这一扭动被安装在电子仓内的拾能机构所感知并转换成相应的电流脉冲,通过电子电路计算出两脉冲之间的时间差,即可精确测出被测的位移。
50mm~3000mm
80~12000mm
接口
TTL/EIA-422-A
RS232、RS485、RS422
寿命
一亿次
安装方式
参考价格(1米)
1500元
2500元
缺点
1、精度、可靠性、行程、寿命上稍差
2、接触式测量,磨损严重
3、不耐恶劣环境
1、承受不了环境的震荡和冲击
2、安装空间、机械间隙和长期维护很麻烦。
重复性
0.01mm
±0.002%F.S.
振动
5-2000HZ,Amax=0.75mm
不耐震
分辨率
无限
分辨率128P/R,512P/R,1024P/R,4096P/R,优于0.01mm
0.5μm;1μm;2μm;5μm
±0.002%F.S.
防护等级
IP40
IP65
IP40
IP65
量程范围
10-2500mm
输出方式
0~10V、4~20mA、0~5V
正弦波(电流或电压),方波(TTL、HTL),集电极开路(PNP、NPN)
方波(三路A、B、Z;六路);正弦
;后端要配显示表或PLC
电流、电压、ModBus、SSI、脉冲输出、
工作电压
最大60V电压
10~30VDC
±5V
+15~+24V
工作温度
-60~150℃
3、增量型编码器存在零点累计误差,抗干扰较差,接收设备的停机需断电记忆,开机应找零或参考位等问题,这些问题如选用绝对型编码器可以解决。
光栅尺价格较昂贵,对工作环境要求较高,玻璃光栅尺存在线胀系数,易造成测量误差
价格比同类型位移产品稍高
优点
价格低
编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料,玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线,其热稳定性好,精度高,
编码器分为:增量式和绝对值式,编码器本分就是旋转的,是编码器都有脉冲的编码器还分为:光电式和磁编码器
现在注塑机也开始用光栅尺了
调模、开合模、顶尖、射胶都有电子尺,一般用的是磁电编码器,光栅尺居多!
欢迎联系国内领先的磁致伸缩位移传感器生产商——康宇测控有限公司
电话:0750——6313736
QQ:271488200(Z由Z在)
不易碎。
耐灰尘、耐磨损、耐冲击、抗振动、抗磁场干扰,使用寿命极长
非接触式测量、高精度、高重复性测量、绝对量输出,重启无须重归零位、可同时测量多位置量、性能稳定可靠、承压性能好、高分辨率,响应时间快,坚固防震,持久耐用。
应用
就要问客户以下的参数,轴径或孔径脉冲数工作电压输出方式外径尺寸,或其他的如防护等级
-25~70℃
-10 ~ +45℃
-40~85℃
线性度
±0.01%或±0.05%
0.2%-0.01%或±0.036度
测量准确度:±6µm/m~±10µm/m
±0.05%或<±80um
响应频率
位移速率:
4m/S~10m/S PKH
增量型编码器的输出频率可达1MHZ
运行速度:100M/Min
0.2~5ms