《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》課件-4. 傳感檢測(cè)技術(shù)的認(rèn)知及應(yīng)用

自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試傳感檢測(cè)技術(shù)的認(rèn)知及應(yīng)用氣動(dòng)控制系統(tǒng)的認(rèn)知及應(yīng)用傳感檢測(cè)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)之一，通過傳感檢測(cè)技術(shù)能有效實(shí)現(xiàn)各種自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備大量運(yùn)行信息的自動(dòng)檢測(cè)，并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之相對(duì)應(yīng)的有用電信號(hào)進(jìn)行輸出。自動(dòng)化設(shè)備中用于實(shí)現(xiàn)以上信息的傳感檢測(cè)功能的裝置就是傳感器，在自動(dòng)化生產(chǎn)線等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。氣動(dòng)控制系統(tǒng)的認(rèn)知及應(yīng)用開關(guān)量傳感器

數(shù)字量傳感器

模擬量傳感器傳感器種類

輸出電信號(hào)的類型不同

1.開關(guān)量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用PART011.開關(guān)量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用開關(guān)量傳感器

非接觸式檢測(cè)

磁感應(yīng)式接近開關(guān)電感式接近開關(guān)電容式接近開關(guān)

光電式接近開關(guān)

輸出開關(guān)量

1.開關(guān)量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用磁感應(yīng)式接近開關(guān)簡稱磁性開關(guān)，其工作方式是當(dāng)有磁性物質(zhì)接近磁性開關(guān)傳感器時(shí)，傳感器感應(yīng)動(dòng)作，并輸出開關(guān)信號(hào)。21

在自動(dòng)化設(shè)備中，磁性開關(guān)主要與內(nèi)部活塞（或活塞桿）上安裝有磁環(huán)的各種氣缸配合使用，用于檢測(cè)氣缸等執(zhí)行元件的兩個(gè)極限位置。為了方便使用，每一磁性開關(guān)上都具有動(dòng)作指示燈。當(dāng)檢測(cè)到磁信號(hào)時(shí)，輸出電信號(hào)，指示燈亮。磁性開關(guān)內(nèi)部都具有過電壓保護(hù)電路，即使磁性開關(guān)的引線極性接反，也不會(huì)使其燒壞，但是不能正常檢測(cè)工作。1.開關(guān)量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用利用自身的測(cè)量頭構(gòu)成電容器的一個(gè)極板，被檢測(cè)物體構(gòu)成另一個(gè)極板，當(dāng)物體靠近接近開關(guān)時(shí)，物體與接近開關(guān)的極距或者介電常數(shù)發(fā)生變化，引起靜電容量發(fā)生變化，使得和測(cè)量頭連接的電路狀態(tài)也相應(yīng)的發(fā)生變化，并輸出開關(guān)信號(hào)。電容式接近開關(guān)1.開關(guān)量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用金屬零件紙張

塑料

木材的非金屬物體

絕緣的液體電容式接近開關(guān)檢測(cè)

電容式接近開關(guān)一般應(yīng)用在一些塵埃多、易接觸到有機(jī)溶劑及需要較高性價(jià)比的場(chǎng)合中。由于檢測(cè)內(nèi)容的多樣性，使其得到更廣發(fā)的應(yīng)用。1.開關(guān)量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用電容式接近開關(guān)實(shí)物及電氣符號(hào)圖1.開關(guān)量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用電感式接近開關(guān)LC高頻振蕩器

放大處理電路

它利用金屬物體在接近時(shí)能使其內(nèi)部產(chǎn)生電渦流，使得接近開關(guān)振蕩能力衰減，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化，進(jìn)而控制開關(guān)的通斷。

由于電感式接近開關(guān)基于渦流效應(yīng)工作，因此它檢測(cè)的對(duì)象必須是金屬。

但由于電感式接近開關(guān)對(duì)金屬與非金屬的篩選性能好，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，在現(xiàn)代工業(yè)檢測(cè)中也得到廣泛應(yīng)用。

利用渦流效應(yīng)制成的開關(guān)量輸出位置傳感器

1.開關(guān)量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用電感式接近開關(guān)的實(shí)物及圖形符號(hào)1.開關(guān)量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用光發(fā)射器用于發(fā)射紅外光或可見光。光接收器用于接收發(fā)射器發(fā)射的光，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)以開關(guān)量形式輸出。是利用光電效應(yīng)制成的開關(guān)量傳感器，光發(fā)射器和接收器有一體式和分體式兩種。光發(fā)射器

光接收器

光電式接近開關(guān)1.開關(guān)量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用光電式接近開關(guān)的實(shí)物及圖形符號(hào)光電接近開關(guān)

1.開關(guān)量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用光電接近開關(guān)安裝時(shí)，不能安裝在水、油、灰塵多的地方，應(yīng)回避強(qiáng)光及室外太陽光等直射的地方，注意消除背景物的影響。

自動(dòng)包裝機(jī)自動(dòng)封裝機(jī)自動(dòng)灌裝機(jī)自動(dòng)或半自動(dòng)裝配流水線2.數(shù)字量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用PART022.數(shù)字量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用數(shù)字量傳感器

測(cè)量精度高分辨率高抗干擾能力強(qiáng)穩(wěn)定性好易于與計(jì)算機(jī)接口便于信號(hào)處理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)量適宜于遠(yuǎn)距離傳輸一種能把被測(cè)模擬量直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字量輸出的裝置，可直接與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接。

在一些精度要求較高的場(chǎng)合應(yīng)用極為普遍。工業(yè)裝備上常用的數(shù)字量傳感器主要有數(shù)字編碼器、數(shù)字光柵和感應(yīng)同步器、視覺傳感器等。2.數(shù)字量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用在實(shí)際工程中應(yīng)用最多的是光電編碼器。光電編碼器是通過讀取光電編碼盤上的圖案或編碼信息來表示與光電編碼器相連的測(cè)量裝置的位置信息的。

數(shù)字編碼器

光電編碼器2.數(shù)字量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用通過讀取編碼盤上的二進(jìn)制的編碼信息來表示對(duì)位置信息的，二進(jìn)制位數(shù)越多，測(cè)量精度越高，輸出信號(hào)線對(duì)應(yīng)越多，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，價(jià)格越高。

直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖信號(hào)A、B和Z相；A、B兩組脈沖相位差90o，從而可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向，而Z相為每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖，用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位；其測(cè)量精度取決于碼盤的刻線數(shù)，但結(jié)構(gòu)相對(duì)絕對(duì)式簡單，價(jià)格便宜。

根據(jù)光電編碼器的工作原理絕對(duì)式光電編碼器增量式光電編碼器2.數(shù)字量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用光電編碼器

廣泛應(yīng)用

優(yōu)點(diǎn)

體積小

精度高

工作可靠

接口數(shù)字化

數(shù)控機(jī)床回轉(zhuǎn)臺(tái)伺服傳動(dòng)機(jī)器人雷達(dá)、軍事目標(biāo)測(cè)定等需要檢測(cè)角度的裝置和設(shè)備中光電編碼器是一種角度（角速度）檢測(cè)裝置，它將輸入給軸的角度量，利用光電轉(zhuǎn)換原理轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖或數(shù)字量。2.數(shù)字量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用是將物體的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件，是整個(gè)機(jī)器視覺系統(tǒng)信息的直接來源，主要由一個(gè)或者兩個(gè)圖形傳感器組成，有時(shí)還要配以光投射器及其他輔助設(shè)備。視覺傳感器的主要功能是獲取足夠的機(jī)器視覺系統(tǒng)要處理的最原始圖像，通常用圖像分辨率來描述視覺傳感器的性能。視覺傳感器的精度不僅與分辨率有關(guān)，而且同被測(cè)物體的檢測(cè)距離相關(guān)。被測(cè)物體距離越遠(yuǎn)，其絕對(duì)的位置精度越差。視覺傳感器常見類型視覺傳感器實(shí)物圖2.數(shù)字量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用是將物體的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件，是整個(gè)機(jī)器視覺系統(tǒng)信息的直接來源，主要由一個(gè)或者兩個(gè)圖形傳感器組成，有時(shí)還要配以光投射器及其他輔助設(shè)備。視覺傳感器的主要功能是獲取足夠的機(jī)器視覺系統(tǒng)要處理的最原始圖像，通常用圖像分辨率來描述視覺傳感器的性能。視覺傳感器的精度不僅與分辨率有關(guān)，而且同被測(cè)物體的檢測(cè)距離相關(guān)。被測(cè)物體距離越遠(yuǎn)，其絕對(duì)的位置精度越差。視覺傳感器常見類型視覺傳感器實(shí)物圖2.數(shù)字量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用視覺傳感器是視覺檢測(cè)系統(tǒng)核心組件之一，視覺檢測(cè)系統(tǒng)都包含的過程：圖像輸入、圖像處理、圖像輸出。典型的視覺檢測(cè)系統(tǒng)一般由光源、光源控制器，視覺傳感器、圖像處理機(jī)、通訊/輸入輸出單元、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等組成。視覺傳感器組成3.模擬量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用PART033.模擬量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用是將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為模擬量電信號(hào)的傳感器它檢測(cè)在一定范圍內(nèi)變化的連續(xù)數(shù)值，發(fā)出的是連續(xù)信號(hào)，用電壓、電流、電阻等表示被測(cè)參數(shù)的大小。認(rèn)知在工程應(yīng)用中模擬量傳感器主要用于生產(chǎn)系統(tǒng)中位移、溫度、壓力、流量及液位等常見模擬量的檢測(cè)。

應(yīng)用模擬量傳感器3.模擬量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中為了保證模擬信號(hào)檢測(cè)的精度，提高抗干擾能力，便于與后續(xù)處理器