位移傳感器,位移傳感器是什么意思
位移傳感器,位移傳感器是什么意思
位移傳感器的定義
位移傳感器原理分類
光源發出的光通過透鏡進行聚光,并照射到物體上。
物體發出的反射光通過受光透鏡集中到一維的位置檢測元件(PSD)*上。如果物體的位置(距離測定器的距離)發生變化,PSD上成像位置將不同;如果PSD的兩個輸出平衡發生變化,PSD上的成像位置將不同,PSD的兩個輸出平衡會再次發生變化。
如果將這兩個輸出作為A、B,計算A/(A+B),并加上適當的拉線系數‘k’和殘留誤差‘C’,可求得
測得的值不是照度(亮度),而是A、B兩個輸出的位移量,因此即使與測定對象物之間的距離發生變化,受光光量發生變化也不會受影響,可以得到與距離的差、位置的偏移成比例的線性輸出。
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CMOS與CCD的差異
CCD是指Charge Coupled Device(電荷傳輸元件)的略稱,而CMOS則是Complementary Metal Oxide Semi-conductor(互補性金屬氧化半導體)的略稱。CCD是根據動作原理而命名的,CMOS則是根據構造而命名的。
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CMOS圖像傳感器 |
CCD圖像傳感器 |
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讀取方式 |
分別讀取每個像素的信號,進行擴大。 |
用存儲繼電器方式分別讀取每個像素信號,最后進行擴大。 |
優點 |
消耗功率小。 容易高速化。 能使運算電路等一體化。 |
畫質好。 實際使用長。 |
缺點 |
需要設法控制每個像素的分散。 靈敏度約為CCD的1/5。 |
消耗功率大。 (高速化困難)。 生產過程復雜。(成本高) |
應用 |
如不使用CMOS,則難以進行物體識別、動態物體檢測、距離傳感器、超高速攝像和累積時間適應。圖像壓縮、累積時間適應和大型動態范圍攝像是CMOS的擅長領域。 |
靜止畫面百萬像素N圖像讀入。 |
正反射方式 |
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擴散反射方式 |
直接接受來自物體的正反射光的方式,對金屬等表面有光澤的檢測體也能穩定測量。 |
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投光光束面對測定面垂直投光,并接受反射光中的擴散反射光的方式,可以擴大測定范圍。 |
②線性接近傳感器(智能傳感器ZX-E系列等)
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線圈中如通過交流電,則會產生磁通,如通過金屬對象物,則會在對象物中產生一種渦電流,發出磁通,防止這種變化。
其結果將使線圈的感應發生變化。
這種感應的變化量是線圈與對象物之間距離的函數,作為結果,能測量對象物的距離位移。
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③超聲波位移傳感器
由送波器向對象物發送超聲波,通過受波器來接收其反射波。通過計算超聲波從發送到接收為止所需的時間與音速之間的關系,來計算距離的方式。
位移傳感器術語解說
本頁是關于「光學式線性傳感器」的術語說明。
采用其他方式、原理的傳感器的「術語」,請參見相應各機型的登載頁。
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通常將其與整個測定范圍(Full Scale:FS)相比,以百分比的形式來表示,如1%FS…。
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通常將其與整個測定范圍(Full Scale:FS)相比,以□%FS/℃的形式來表現。
例)0.03%FS/℃(FS=20mm)
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- 希望正確測定位移時,請推遲響應時間的設定。
- (這時響應性降低)
- 希望得到快速響應性時,請加快響應時間的設定。
- (這時分辨率降低)
采用其他方式、原理的傳感器的「共通注意事項」,請參見相應各機型的登載頁。
使用注意事項
●安裝時
對材料?顏色存在差別的對象物的位移測定
對象物的材料和顏色存在明顯差別時,請按下圖所示的方法,使投光軸和受光軸的連線與被測物的分界線平行,這樣可減少測定誤差。
在窄導槽及凹部的位移測定
當待測物的周圍被內墻圍住或呈凹狀、導槽狀時,請按下圖所示的方法安裝,切勿使投光軸、受光軸被墻面遮擋。
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旋轉物體的位移測定
測定旋轉物體時,如將投光軸與受光軸的連線與旋轉軸平行安裝,即可最大限度地避免旋轉體的上下波動、位置偏移等的影響。
對有段差對象物的位移測定
當對象物有段差時,將投光軸與受光軸的連線與段差邊緣平行安裝,可最大限度地避免段差邊緣的影響。
傳感器探頭部與周圍的墻面
如受到來自墻面的反射光,會產生誤差。如無法遠離墻面安裝時,請按下圖所示的方法,使投光軸與受光軸的連線與墻面平行安裝。此外,為減少墻面反射,還可進行消除光澤的黑色粉刷,也能起到一定效果。
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對材料?顏色存在差別的對象物的位移測定
對象物的材料和顏色存在明顯差別時,請按下圖所示的方法,使投光軸和受光軸的連線與被測物的分界線平行,這樣可減少測定誤差。
在窄導槽及凹部的位移測定
當待測物的周圍被內墻圍住或呈凹狀、導槽狀時,請按下圖所示的方法安裝,切勿使投光軸、受光軸被墻面遮擋。
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旋轉物體的位移測定
測定旋轉物體時,如將投光軸與受光軸的連線與旋轉軸平行安裝,即可最大限度地避免旋轉體的上下波動、位置偏移等的影響。
對有段差對象物的位移測定
當對象物有段差時,將投光軸與受光軸的連線與段差邊緣平行安裝,可最大限度地避免段差邊緣的影響。
傳感器探頭部與周圍的墻面
如受到來自墻面的反射光,會產生誤差。如無法遠離墻面安裝時,請按下圖所示的方法,使投光軸與受光軸的連線與墻面平行安裝。此外,為減少墻面反射,還可進行消除光澤的黑色粉刷,也能起到一定效果。
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