現(xiàn)代新型傳感器(1)

1、.激光傳感器、光柵傳感器的工作原理。激光傳感器、光柵傳感器的工作原理。 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 了解本章中所介紹的幾種新型傳感器的工作原理、了解本章中所介紹的幾種新型傳感器的工作原理、特點(diǎn)及主要應(yīng)用場合。通過查閱有關(guān)文獻(xiàn)并結(jié)合實(shí)際應(yīng)特點(diǎn)及主要應(yīng)用場合。通過查閱有關(guān)文獻(xiàn)并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，進(jìn)一步加深對各種傳感器以及由它們所組成的測試用，進(jìn)一步加深對各種傳感器以及由它們所組成的測試系統(tǒng)的認(rèn)識和理解，了解現(xiàn)代傳感技術(shù)的發(fā)展情況。系統(tǒng)的認(rèn)識和理解，了解現(xiàn)代傳感技術(shù)的發(fā)展情況。學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn).4.1 激光傳感器激光傳感器4.1.1 激光干涉測長激光干涉測長)2/( nlk nkl2 由計(jì)數(shù)值由計(jì)數(shù)值k根根據(jù)左式

2、就可計(jì)算據(jù)左式就可計(jì)算出被測位移出被測位移l 邁克爾遜干涉測長原理邁克爾遜干涉測長原理.三維激光干涉儀三維激光干涉儀激光干涉儀激光干涉儀.4.1.2 激光跟蹤空間坐標(biāo)測量激光跟蹤空間坐標(biāo)測量目標(biāo)鏡目標(biāo)鏡（貓眼逆反射器）（貓眼逆反射器）測量原理測量原理.激光跟蹤干涉儀激光跟蹤干涉儀.4.2 光柵傳感器光柵傳感器4.2.1 光柵傳感器的組成、種類及結(jié)構(gòu)光柵傳感器的組成、種類及結(jié)構(gòu) 透射光柵與反射光柵透射光柵與反射光柵 長光柵與圓光柵長光柵與圓光柵. WWB 2sin24.2.2 莫爾條紋的形成原理及特點(diǎn)莫爾條紋的形成原理及特點(diǎn) /1/ WBK 對應(yīng)關(guān)系對應(yīng)關(guān)系 一個柵距變化對應(yīng)一個莫爾條紋變化一個

3、柵距變化對應(yīng)一個莫爾條紋變化 放大作用放大作用 平均作用平均作用特點(diǎn)：特點(diǎn)：.光柵尺光柵尺光柵讀數(shù)頭光柵讀數(shù)頭.4.3 光纖傳感器光纖傳感器物性型光纖傳感器測量壓力物性型光纖傳感器測量壓力4.3.1 物性型光纖傳感器物性型光纖傳感器.4.3.2 結(jié)構(gòu)型（傳光型）光纖傳感器結(jié)構(gòu)型（傳光型）光纖傳感器傳光型光纖傳感器測量位移傳光型光纖傳感器測量位移. /2nvfffis 激光多普勒測速激光多普勒測速.光纖測頭光纖測頭.4.4 固態(tài)圖像傳感器（固態(tài)圖像傳感器（CCD） 零件尺寸、形狀、以及物位等的檢測零件尺寸、形狀、以及物位等的檢測 作為自動控制、檢測系統(tǒng)中的敏感器件作為自動控制、檢測系統(tǒng)中的敏感器

4、件 作為光學(xué)信息處理裝置的傳感元件作為光學(xué)信息處理裝置的傳感元件 作為機(jī)器人的視覺作為機(jī)器人的視覺主要應(yīng)用主要應(yīng)用攝像頭攝像頭 SHARP公司生產(chǎn)的公司生產(chǎn)的CCD.零件尺寸檢測系統(tǒng)零件尺寸檢測系統(tǒng) .熱軋鋁板寬度檢測系統(tǒng)熱軋鋁板寬度檢測系統(tǒng) .4.5 角度編碼器角度編碼器4.5.1 脈沖式編碼器脈沖式編碼器.4.5.2 絕對式光電編碼器絕對式光電編碼器.4.6 超聲波傳感器超聲波傳感器超聲波的特點(diǎn)：超聲波的特點(diǎn)： 頻率高、波長短、能量大、穿透力強(qiáng)；頻率高、波長短、能量大、穿透力強(qiáng)； 方向性好，遵循幾何光學(xué)的基本規(guī)律；方向性好，遵循幾何光學(xué)的基本規(guī)律； 在固體、液體介質(zhì)中傳播時的衰減小。在固體

5、、液體介質(zhì)中傳播時的衰減小。.4.6.1 超聲波的發(fā)生與接收超聲波的發(fā)生與接收.超聲波探頭超聲波探頭.4.6.2 超聲波傳感器的應(yīng)用超聲波傳感器的應(yīng)用穿透法探傷穿透法探傷.反射法探傷反射法探傷.超聲波探傷儀超聲波探傷儀.超聲波測厚儀超聲波測厚儀超聲波測厚超聲波測厚.超聲波測液位超聲波測液位.超聲波液位計(jì)超聲波液位計(jì).超聲波流量計(jì)超聲波流量計(jì).倒車?yán)走_(dá)倒車?yán)走_(dá).4.7 紅外傳感器紅外傳感器 紅外檢測利用的是物體的熱輻射性質(zhì)。物體的輻射紅外檢測利用的是物體的熱輻射性質(zhì)。物體的輻射能量與物體的溫度、性質(zhì)及表面狀態(tài)有關(guān)，若測得物體能量與物體的溫度、性質(zhì)及表面狀態(tài)有關(guān)，若測得物體的輻射能量，就可確定物體

6、的溫度或鑒別物體的性質(zhì)。的輻射能量，就可確定物體的溫度或鑒別物體的性質(zhì)。據(jù)此制成的傳感器稱為紅外傳感器或紅外探測器。據(jù)此制成的傳感器稱為紅外傳感器或紅外探測器。電磁波譜圖電磁波譜圖.4.7.1 紅外探測器紅外探測器透射式紅外探測器的光學(xué)系統(tǒng)透射式紅外探測器的光學(xué)系統(tǒng) .反射式紅外探測器的光學(xué)系統(tǒng)反射式紅外探測器的光學(xué)系統(tǒng) .4.7.2 紅外傳感器的應(yīng)用紅外傳感器的應(yīng)用1. 紅外無損檢測紅外無損檢測 焊接缺陷的檢測焊接缺陷的檢測 鑄件內(nèi)部缺陷的檢測鑄件內(nèi)部缺陷的檢測 疲勞裂紋的檢測疲勞裂紋的檢測紅外熱像儀紅外熱像儀.4.7.2 紅外傳感器的應(yīng)用紅外傳感器的應(yīng)用2. 紅外測溫紅外測溫 以鍛件溫度紅

7、外檢測為核心的鍛造自動線以鍛件溫度紅外檢測為核心的鍛造自動線 .紅外測溫儀紅外測溫儀.4.8 現(xiàn)代傳感技術(shù)的發(fā)展方向現(xiàn)代傳感技術(shù)的發(fā)展方向 發(fā)現(xiàn)并利用新現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)并利用新現(xiàn)象 開發(fā)利用新的功能材料開發(fā)利用新的功能材料 采用新的制造工藝采用新的制造工藝 開發(fā)多功能集成傳感器開發(fā)多功能集成傳感器 開發(fā)智能傳感器開發(fā)智能傳感器 開發(fā)仿生傳感器開發(fā)仿生傳感器.擴(kuò)散硅壓力變送器擴(kuò)散硅壓力變送器濺射薄膜壓力傳感器濺射薄膜壓力傳感器.三維力傳感器三維力傳感器六維力傳感器六維力傳感器.智能傳感器智能傳感器（SmartSensor）智能智能RS232傾角傳感器傾角傳感器.智能電渦流傳感器智能電渦流傳感器智能轉(zhuǎn)子流

8、量計(jì)智能轉(zhuǎn)子流量計(jì)智能橢圓齒輪流量計(jì)智能橢圓齒輪流量計(jì)智能壓力變送器智能壓力變送器智能渦輪流量計(jì)智能渦輪流量計(jì).智能壓力網(wǎng)絡(luò)傳感器智能壓力網(wǎng)絡(luò)傳感器振動網(wǎng)絡(luò)傳感器振動網(wǎng)絡(luò)傳感器IC總線數(shù)字溫度傳感器總線數(shù)字溫度傳感器.本章小結(jié)本章小結(jié) 現(xiàn)代新型傳感器有著許多為傳統(tǒng)傳感器所不具備的現(xiàn)代新型傳感器有著許多為傳統(tǒng)傳感器所不具備的優(yōu)點(diǎn)。這些新型傳感器大多利用了新的物理現(xiàn)象、新的優(yōu)點(diǎn)。這些新型傳感器大多利用了新的物理現(xiàn)象、新的材料、新的制造工藝等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果，它們的出現(xiàn)材料、新的制造工藝等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果，它們的出現(xiàn)大大擴(kuò)展了測試工作的范圍，改善了測試系統(tǒng)的性能，大大擴(kuò)展了測試工作的范圍，改善了測試系統(tǒng)的性能，提高了測試精度和測試的可靠性，還導(dǎo)致了一些新的測提高了測試精度和測試的可靠性，還導(dǎo)致了一些新的測試技術(shù)手段的出現(xiàn)。本章所介紹的幾種新型傳感器僅僅試技術(shù)手段的出現(xiàn)。本章所介紹的幾種新型傳感器僅僅是現(xiàn)代新型傳感器中的一小部分，它們是機(jī)電工程領(lǐng)域是現(xiàn)代新型傳感器中的一小部分，它們是機(jī)電工程領(lǐng)域中應(yīng)用較多的