检测技术入门b概要.pptx

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1、2）应用实例：运输小车的控制 车体的定位检测第1页/共19页四、角度及角位移传感器矩形零件的直角，锥体的锥角、零部件的定位角、转角及分度角 实物基准-标准多面棱体、标准分度盘和角度量块 角度检测：直接检测：间接检测：相对检测、绝对检测角度检测器具-角尺、角度样板、量角器、水平仪、分度头、光学测角仪 1、相对检测1）角度样板-专用的定值量具-较精密零件的检验 a-光隙大小(mm)L-被检锥体素线长度(mm)角度偏差：第2页/共19页2）多面棱体-多值的角度块正多面体-合金钢/石英玻璃工作面数：6，8，12，24，36，72角度基准-测量分度盘、精密齿轮、蜗轮的分度误差其他测量-获得精确转角多面棱

2、体测量分度误差1-被测度盘；2-24面体；3-工作台；4-自准直仪；5-读数显微镜；6-底座第3页/共19页3）圆光栅传感器光栅-径向光栅、切向光栅、环形光栅径向圆光栅 切向圆光栅第4页/共19页第5页/共19页 径向光栅的圆弧形莫尔条纹两块径向光栅-栅距角相同/不大偏心量光栅不同区域，栅线交角不同-圆弧形莫尔条纹 （不同曲率半径）条纹宽度-随位置变化偏心垂直位置上-条纹近似垂直于栅线偏心方向上-条纹近似平行于栅线-横向莫尔条纹-纵向莫尔条纹其他位置-斜向莫尔条纹实际应用特例-光闸莫尔条纹（同心、栅距角相同）主光栅（一个栅距角）-透光量（一个周期）莫尔条纹-圆弧形、环形、辐射形第6页/共19页

3、 切向光栅的环形莫尔条纹两块切向光栅-栅距角相同/切线圆半径不同/同心叠合环形莫尔条纹 -以光栅中心为圆心的同心圆簇条纹宽度-随条纹位置变化应用：高精度角度测量和分度-全光栅平均效应优点：环形光栅的辐射形莫尔条纹两块环形光栅（相同）-栅线相对/不大的偏心量辐射形莫尔条纹 -条纹近似直线/呈辐射状特点：条纹数目/位置-偏心量大小/圆心连线方向光栅旋转-条纹数目/位置（不变）偏心量（一个栅距）-莫尔条纹数目增加一条（一个象限内）应用：主轴偏移、晃动第7页/共19页2、绝对测量1）差动电容式转角传感器两个独立极板-旋转圆盘圆盘旋转-电容差动变化第8页/共19页(a)扇形平板结构；(b)柱面板结构第9

4、页/共19页2)光电水平仪特点：输出为电信号，可以方便的进行数据的自动采集、处理及传送。仪器的体积小，结构简单，能进行二维倾斜角的测量。1-黑箱；2-发光二极管；3-二维酒精水平仪；4-底座：5-四象限光电二极管第10页/共19页示值误差：小于 10 3)光纤水平仪1-刻度盘；2-法兰盖；3-壳体；4-腔体：5-照明灯；6-非透明液体；7-电池；8-光纤刻度盘-暗斑第11页/共19页4)光电式绝对编码器 特点：高精度、高分辨力、可靠性好-数字式传感器（直接）1-光源；2-柱面镜；3-码盘；4-狭缝；5-元件 原理：平行光源码盘 光电元件电信号输出 光学码盘式传感器-用光电方法将被测角位移转化成

5、数字电信号 第12页/共19页码盘：光学玻璃，透光/不透光（同心码道）照相腐蚀 要求：分度准确（工艺）、阴暗交替边缘陡峭（工艺、材质）光源：LED 光学系统 平行光 投影精确 光电元件：硅光电池，光电晶体管 码道：位数每个码道对应一个光电元件分辨率 角度分辨率：=360/2n n-码道数（位数）光电元件输出：亮区-“1”;暗区-“0”1-20/21位信号组合-编码数字量 -转角大小 绝对测量-固定的数字码 （不需要基准）第13页/共19页 编码码制：直观，易于后续电路和计算机处理。多位码同时动作同步误差错码格雷码（循环码）有权码对称性，无权码二进制码相邻两数只有一位不同每次只有一位变化转换 第

6、14页/共19页十进制码8个码道、2位内4圈-高位；外4圈-低位编码数：102个分辨力：360/102 =3.6 编码：二十进制十进制 09二进制 00001010容量小，有权码较少使用第15页/共19页角度位置十进制码二进制码格雷码0.022.545.067.590.0112.5135.0157.5180.0202.5225.0247.5270.0292.5315.0337.5ABCDEFGHIJKLMNOp012345678910111213141500000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011110000000

7、1001100100110011101010100110011011111111010101011100110004位光电编码器码制第16页/共19页 特点与应用 特点：结构简单、精度高、分辨率高，可靠性好，直接数字量输出，绝对码输出，测量范围小（360），速度不高（最高几千转/分）应用：小范围绝对位置测量-角度、直线位置 小范围位移、速度检测例：1-光源；2非球面聚光镜；3 码盘；4狭缝；5-光电元件第17页/共19页今日作业今日作业 设计动画，分别演示三种圆光栅形成的莫尔条纹 （圆弧形（光闸）、环形、辐射形）设计动画，演示长光栅形成的各种莫尔条纹（选做）时间：2周之内要求：软件不限（动画软件）任务：第18页/共19页感谢您的观看。第19页/共19页