14数字式传感器习题及解答
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第14章数字式传感器
一、单项选择题
1、循环码0110对应的二进制码是()。
A. 0110
B. 0100
C. 0101
D. 1001
2、当两块光栅的夹角很小时,光栅莫尔条纹的间距()
A.与栅线的宽度成正比 B.与栅线间宽成正比
C.与夹角近似成正比 D.与栅距近似成正比
3、现有一个采用4位循环码码盘的光电式编码器,码盘的起始位置对应的编码是0011,终止位置对应的编码是0101,则该码盘转动的角度可能会是()
A.45°°°°
4、现有一个采用4位循环码码盘的光电式编码器,码盘的起始位置对应的编码是0011,终止位置对应的编码是1111,则该码盘转动的角度可能会是()
A.60°°°°
5、一个6位的二进制光电式编码器,其测量精度约为()
A.° B. °C.° D. 60°
6、()属于脉冲盘式编码器。
A.接触式编码器
B.光电式编码器
C.增量编码器
D.电磁式编码器
7、采用50线/mm的计量光栅测量线位移,若指示光栅上的莫尔条纹移动了12条,则被测线位移为()mm
A. B. 0.12 C. D.
二、多项选择题
1、以下传感器中属非接触式的有:()
A.电磁式编码器
B.光电式编码器
C.脉冲盘式编码器
D.计量光栅
2、计量光栅的特点是()。
A.测量精度高
B.成本低
C.非接触式
D.对环境要求不高
三、填空题
1、循环码1101对应的二进制码是。
2、采用4位二进制码盘能分辨的角度为。
3、计量光栅是利用光栅的现象进行测量的。
4、光栅测量原理是以移过的莫尔条纹的数量来确定位移量,其分辨率为。
5、莫尔条纹有、和这三个重要特点。
6、当两块光栅的夹角很小时,光栅莫尔条纹的间距与近似成反比。
7、目前为止,数字式传感器最主要的两种类型是和。
8、直线式编码器用于测量,用于测量角位移。
9、计量光栅主要由和两部分组成。
10、计量光栅中的光电转换装置包括主光栅、、和光电元件。
11、为了提高光栅的分辨率,测量比栅距更小的位移量,光栅采用细分技术,常有的细分技术有直接细分、和。
12、数字式传感器是能够直接将转换为的传感器。与模拟式传感器相比,具有测量精度和分辨率高、、抗干扰能力强、便于与微机接口和适宜的优点。
13、数字式传感器主要有和两种类型,可用于和
测量。
14、编码器按结构形式可分为和两大类,分别用于测量
和。
15、计量光栅利用光栅的现象,以线位移和为基本测试内容,应用于高精度加工机床、光学坐标镗床、制造大规模集成电路的设备及检测仪器等。
16、计量光栅按应用范围不同可分为和;按用途不同有测量线位移的和;按光栅结构不同,又可分为
和。
四、简答题
1、什么是数字式传感器它有何特点
2、利用某循环码盘测得的结果为“0110”,其实际转过的角度是多少
3、透射式光栅传感器的莫尔条纹是怎样产生的条纹间距、栅距和夹角的关系是什么
d
f
d
f
d 光栅2光栅1 d
f
d
f
d
4、如何判别光栅传感器的运动方向
5、如何实现提高光电式编码器的分辨率
6、二进制码与循环码各有何特点并说明它们的互换原理。
7、简述光栅莫尔条纹测量位移的三个主要特点
8、简述光栅读数头的组成和工作原理
9、简述计量光栅的结构和基本原理。
10、什么是数字式传感器数字式传感器与模拟式传感器相比具有何优点
五、计算题
1、一个8位光电码盘的最小分辨率是多少如果要求每个最小分辨率对应的码盘圆弧长度至大为0.01mm ,则码盘半径应有多大
2、一个21码道的循环码盘,其最小分辨力θ1=,若一个θ1角对应圆弧长度至少为0.001mm ,问码盘直径多大
3、若某光栅的栅线密度为50线/mm ,主光栅与指标光栅之间夹角rad 01.0=θ。求:
(1)求其形成的莫尔条纹间距H B 是多少
(2)若采用四只光敏二极管接收莫尔条纹信号,并且光敏二极管响应时间为s 6
10-,问此时图14.14 辨向原理
A 1
u '2u 'A
莫尔条纹
光栅允许最快的运动速度v是多少
4、利用一个六位循环码盘测量角位移,其最小分辨率是多少如果要求每个最小分辨率对应的码盘圆弧长度最大为0.01mm,则码盘半径应有多大若码盘输出数码为“101101”,初始位置对应数码为“110100”,则码盘实际转过的角度是多少
第14章数字式传感器
一、单项选择题
1、B
2、D
3、C
4、C
5、A
6、C
7、C
二、多项选择题
1、ABD
2、AC
三、填空题
1、1001
2、°
3、莫尔条纹
4、光栅栅距
5、位移放大;辨别运动方向(辨向);误差平均效应
6、(刻线)夹角
7、编码器;脉冲数字传感器 8、线位移;旋转式编码器 9、光电转换装置;光栅数显表10、指示光栅;光路系统 11、倍频细分;电桥细分
12、非电量;数字量;稳定性好;远距离传输 13、编码器;脉冲数字传感器;位移;计数14、直线式;旋转式;线位移;角位移 15、莫尔条纹;角位移
16、透射光栅;射光栅;长光栅;圆光栅;幅值(黑白)光栅;相位(闪耀)光栅
四、简答题
1、答:数字式传感器是能够直接将非电量转换为数字量的传感器。
优点:测量精度和分辨率高,稳定性好,抗干扰能力强,便于与微机接口,适宜远距离传输。数字式传感器可用于测量位移(包括线位移和角位移)和计数。
2、答:循环码“0110”对应的二进制码是“0100”,转换成十进制数是4,
该4位码盘的最小分辨率为360°/24=°
所以实际转过的角度为4×°=90°。
3、答:①把两块栅距相等的光栅(光栅1、光栅2)叠合在一起,中间留有很小的间隙,并使两者的栅线之间形成一个很小的夹角θ,这样就可以看到在近于垂直栅线方向上出现明暗相间的条纹,这些条纹叫莫尔条纹。在d - d线上,两块光栅的栅线重合,透光面积最大,形成条纹的亮带,它是由一系列四棱形图案构成的;在f - f线上,两块光栅的栅线错开,形成条纹的暗带,它是由一些黑色叉线图案组成的。因此莫尔条纹的形成是由两块光栅的遮光和透光效应形成的。