自動檢測技術(shù)課件6

1、第六章第六章 其他傳感器其他傳感器控制科學與工程學院控制科學與工程學院 陳振學陳振學 博士后博士后TELTEL：1866016665018660166650Email:Email:目目 錄錄6.1 6.1 光柵傳感器光柵傳感器6.2 6.2 感應同步器感應同步器6.3 6.3 光電碼盤光電碼盤6.4 6.4 光纖傳感器光纖傳感器6.5 6.5 超聲波傳感器超聲波傳感器6.6 6.6 紅外傳感器紅外傳感器6.7 6.7 電荷耦合器件電荷耦合器件6.1 6.1 光柵傳感器光柵傳感器v光柵傳感器又稱光柵傳感器又稱計量光柵計量光柵。v工作原理：工作原理：莫爾條紋莫爾條紋。v直接測量的物理量是直接測量的

2、物理量是機械位移機械位移。v它也可以測量能夠轉(zhuǎn)換為位移的其他物理量，如速度、它也可以測量能夠轉(zhuǎn)換為位移的其他物理量，如速度、加速度、振動、質(zhì)量、表面輪廓等的測量。加速度、振動、質(zhì)量、表面輪廓等的測量。 光柵產(chǎn)品簡介光柵產(chǎn)品簡介b.b.敞開式光柵尺敞開式光柵尺a.a.封閉式光柵尺封閉式光柵尺c.c.長度計長度計 第四節(jié) 光柵尺身尺身尺身安裝孔尺身安裝孔 反射式掃描頭反射式掃描頭 （與移動部件固定）（與移動部件固定）掃描頭安裝孔掃描頭安裝孔可移動電纜可移動電纜光柵的外形及結(jié)構(gòu)光柵的外形及結(jié)構(gòu)防塵保護罩的內(nèi)部為長磁柵防塵保護罩的內(nèi)部為長磁柵掃描頭掃描頭（與移動部件固定）（與移動部件固定）光柵尺光柵尺

3、可移動電纜可移動電纜光柵的外形及結(jié)構(gòu)（續(xù)）光柵的外形及結(jié)構(gòu)（續(xù)）6.1.1 6.1.1 光柵傳感器的結(jié)構(gòu)光柵傳感器的結(jié)構(gòu) 光柵傳感器由光源、透鏡、光柵副和光電接收元件組成。 圖6-1 光柵傳感器的結(jié)構(gòu)分類：v根據(jù)用途不同，光柵制作成：長光柵 圓光柵v光柵根據(jù)刻劃的形式不同分：黑白光柵 相位光柵v按光柵的光線走向又可分為：透射光柵 反射光柵透射式光柵透射式光柵反射式光柵反射式光柵透射式圓光柵透射式圓光柵固定固定（只畫出其中一小部分）（只畫出其中一小部分）v透射長光柵 a表示線紋寬，b表示刻線的間距，W為光柵節(jié)距(柵距)或稱光柵常數(shù)，W=a+b。 圖6-2 透射長光柵6.1.2 6.1.2 莫爾條

4、紋及其特點莫爾條紋及其特點 把光柵常數(shù)W相等的主光柵、指示光柵相對疊放在一起，二者不接觸，中間留有很小的縫隙，并使柵線之間保持很小的夾角，用光照射光柵，則在與柵線近乎垂直的方向上得到明暗相間的條紋。 1 1、莫爾條紋的形成、莫爾條紋的形成 主光柵與指示光柵的柵線之間保持很小的夾角主光柵與指示光柵的柵線之間保持很小的夾角，在近乎垂直柵線的方向上出現(xiàn)了明暗相間的條，在近乎垂直柵線的方向上出現(xiàn)了明暗相間的條紋紋莫爾條紋。莫爾條紋之間距莫爾條紋。莫爾條紋之間距遠大于遠大于光柵柵距光柵柵距W W。WWH2sin22sin22sin221WHLLLANACCE莫爾條紋的形成莫爾條紋的形成莫爾條紋莫爾條紋演

5、示演示莫爾條紋具有下述特點：莫爾條紋具有下述特點： 只要調(diào)整夾角可得到很大的莫爾條紋的寬度BH，起到了放大的作用。當主光柵、指示光柵之間發(fā)生橫向相對位移時，莫爾條紋將發(fā)生垂直方向的移動。-變向光電元件接收的并不只是固定一點的條紋，而是在一定長度范圍內(nèi)所有刻線產(chǎn)生的條紋。 -平均可將電信號做進一步細分，將位移測量的分辨率變成比光柵常數(shù)W更小的單位，這樣可以提高測量精度或可以采用較粗的光柵。光強變化信號光強變化信號圖6-4 徑向光柵6.1.3 6.1.3 光柵的光路光柵的光路 如前所述，光柵式傳感器的光路通常有兩種形式：透射光路和反射光路。1 1 透射式光路透射式光路v 在透明的玻璃上均勻地刻劃間

6、距、寬度相等的條紋而形成的光柵叫做透射光柵。 圖6-5 垂直透射式光路2 2 反射式光路反射式光路 在具有強反射能力的基體上，均勻地刻劃間距、寬度相等的條紋而形成的光柵叫做反射光柵。 圖6-6 反射式光路6.1.4 6.1.4 辨向原理辨向原理v如果能夠在物體正向移動時，將得到的脈沖數(shù)累加，而物體反向移動時可從已累加的脈沖數(shù)中減去反向移動的脈沖數(shù)，這樣就能得到正確的測量結(jié)果。完成這種辨向任務的電路就是辨向電路。 圖6-8 辨向電路原理圖6.1.5 6.1.5 電子細分技術(shù)電子細分技術(shù)細分： 在莫爾條紋變化一周期時，不是輸出1個脈沖，而是輸出若干個脈沖，以減小脈沖當量提高分辨率。 脈沖細分脈沖細

7、分 細分技術(shù)能在不細分技術(shù)能在不增加光柵刻線數(shù)及價增加光柵刻線數(shù)及價格的情況下提高光柵格的情況下提高光柵的分辨力。細分前，的分辨力。細分前，光柵的分辨力只有一光柵的分辨力只有一個柵距的大小。采用個柵距的大小。采用4 4細分技術(shù)后，計數(shù)細分技術(shù)后，計數(shù)脈沖的頻率提高了脈沖的頻率提高了4 4倍，相當于原光柵的倍，相當于原光柵的分辨力提高了分辨力提高了3 3倍，倍，測 量 步 距 是 原 來 的測 量 步 距 是 原 來 的1/41/4，較大地提高了，較大地提高了測量精度。測量精度。細分前細分前細分后細分后為光柵設(shè)計的專用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接器（光柵計數(shù)卡）為光柵設(shè)計的專用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接器（光柵計數(shù)卡） 內(nèi)部包含以下

8、電路：放大、整形、細內(nèi)部包含以下電路：放大、整形、細分、辨向、報警、阻抗變換等。分、辨向、報警、阻抗變換等。為光柵設(shè)計的專用信號為光柵設(shè)計的專用信號處理單元（光柵插補器）處理單元（光柵插補器）功能同上頁功能同上頁v光柵插補器是用于對光柵傳感器輸出的兩光柵插補器是用于對光柵傳感器輸出的兩路相差路相差9090正弦波信號進行數(shù)字化細分處正弦波信號進行數(shù)字化細分處理。該光柵插補器對輸入的正弦波信號進理。該光柵插補器對輸入的正弦波信號進行行4 4細分或細分或8 8細分后輸出兩路正交方波信號，細分后輸出兩路正交方波信號，送計算機系統(tǒng)進行運算和處理操作。送計算機系統(tǒng)進行運算和處理操作。光柵在機床上的安裝位置

9、（光柵在機床上的安裝位置（2 2個自由度）個自由度）光柵在機床上的安裝位置（光柵在機床上的安裝位置（3個自由度）個自由度）數(shù)顯表數(shù)顯表2 2自由度光柵數(shù)顯表自由度光柵數(shù)顯表X位移位移顯示顯示Z或或Y位移位移顯示顯示3 3自由度光柵數(shù)顯表自由度光柵數(shù)顯表安裝有直線光柵的數(shù)控機床加工實況安裝有直線光柵的數(shù)控機床加工實況 防護罩內(nèi)為直線光柵防護罩內(nèi)為直線光柵光柵掃描頭光柵掃描頭被加工工件被加工工件切削刀具切削刀具角編碼器角編碼器安裝在夾安裝在夾具的端部具的端部目錄目錄6.1 6.1 光柵傳感器光柵傳感器6.2 6.2 感應同步器感應同步器6.3 6.3 光電碼盤光電碼盤6.4 6.4 光纖傳感器光纖

10、傳感器6.5 6.5 超聲波傳感器超聲波傳感器6.6 6.6 紅外傳感器紅外傳感器6.7 6.7 電荷耦合器件電荷耦合器件6.2 6.2 感應同步器感應同步器v感應同步器的測量原理： 兩個平面印刷電路繞組的互感隨其位置變化。v按其用途可分為： 直線感應同步器和圓感應同步器。前者用于測量直線位移，后者用于測量角位移。 6.2.1 6.2.1 感應同步器的結(jié)構(gòu)感應同步器的結(jié)構(gòu)1 1 直線感應同步器直線感應同步器 感應同步器由定尺和滑尺組成，圓感應同步器由定子和轉(zhuǎn)子組成。在定尺上是連續(xù)繞組在滑尺上是分段繞組(又稱為正、余弦繞組)。 圖6-9 直線感應同步器的外形圖圖6-9 直線式感應同步器外形直線式

11、感應同步器外形( (續(xù)續(xù)) ) 圖6-10 繞組結(jié)構(gòu)(a)定尺繞組；(b)W型滑尺繞組；(c)U型滑尺繞組2 2 圓感應同步器圓感應同步器 圓感應同步器又稱旋轉(zhuǎn)式感應同步器。其轉(zhuǎn)子相當于直線感應同步器的定尺，定子則相當于滑尺。 圖 6-11 園感應同步器的結(jié)構(gòu)示意圖（a）定子（b）轉(zhuǎn)子6.2.2 6.2.2 感應同步器的工作原理感應同步器的工作原理v當激磁繞組(滑尺或定尺)用正弦電壓激勵時，將產(chǎn)生同頻率的交變磁通。這個交變磁通與感應繞組耦合，在感應繞組上產(chǎn)生同頻率的交變電勢。v該電勢的幅值，除了與激磁頻率、感應繞組耦合的導體組、耦合長度、激磁電流、兩繞組間隙有關(guān)外，還與兩繞組的相對位置有關(guān)。同

12、步感應器構(gòu)造圖 圖6-13 感應電勢與兩繞組相對位置關(guān)系感應同步器的工作原理 mV感應同步器的工作原理感應同步器的工作原理是加在滑尺任一繞組上的激磁交變電壓： 定尺繞組上的感應電動勢為： 當滑尺移動的距離為X時，則對應于感應電勢以余弦函數(shù)將變化角： SVtVVmswsin=tKVKVVmSBwqqsincoscos=Kq 電磁耦合系數(shù)的幅值 反映的是定尺和滑尺的相對移動的距離x。SVptptqxx=22設(shè)目錄目錄6.1 6.1 光柵傳感器光柵傳感器6.2 6.2 感應同步器感應同步器6.3 6.3 編碼器編碼器6.4 6.4 光纖傳感器光纖傳感器6.5 6.5 超聲波傳感器超聲波傳感器6.6

13、6.6 紅外傳感器紅外傳感器6.7 6.7 電荷耦合器件電荷耦合器件6.3 6.3 編碼器編碼器v數(shù)字式傳感器： 輸出電信號都是數(shù)字脈沖。 光柵、感應同步器以及本節(jié)將要介紹的編碼器，都是數(shù)字式傳感器。v數(shù)字式傳感器優(yōu)點：測量精度和分辨率高抗干擾能力強能避免在讀標尺和曲線圖時產(chǎn)生的人為誤差便于用計算機處理。 6.3.1 6.3.1 直接編碼器直接編碼器 直接將角位移或線位移轉(zhuǎn)換為二元碼(即0和1)的數(shù)字式傳感器 。1 1 工作原理工作原理圖6-14 光電絕對編碼器結(jié)構(gòu)示意圖 碼盤是一塊圓形光學玻璃，上面刻有許多同心碼道，每圈碼道上都有按一定規(guī)律排列著的若干透光和不透光部分，即亮區(qū)和暗區(qū)。 絕對式

14、光電編碼器絕對式光電編碼器 a a）光電碼盤的平面結(jié)構(gòu)光電碼盤的平面結(jié)構(gòu)（8 8碼道碼道） b b）光電碼盤與光源、光敏元件的對應關(guān)系（）光電碼盤與光源、光敏元件的對應關(guān)系（4 4碼道）碼道） 高位高位低位低位 絕對式碼盤與絕對式碼盤與增量增量式碼盤式碼盤有何區(qū)別？有何區(qū)別？10碼道光電絕對式碼盤碼道光電絕對式碼盤透光區(qū)透光區(qū)不透光區(qū)不透光區(qū)零位標志零位標志絕對式測量角編碼器絕對式測量角編碼器 每一個微小的每一個微小的角位移都有一個對角位移都有一個對應的應的編碼編碼，常以，常以二二進制數(shù)據(jù)進制數(shù)據(jù)形式來表形式來表示。在絕對式測量示。在絕對式測量中，即使中途中，即使中途斷電，斷電，重新上電之后重

15、新上電之后，也也能讀出當前位置的能讀出當前位置的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。10絕對式角絕對式角編碼器編碼器自然二進制碼自然二進制碼或格雷碼或格雷碼012 2 碼制與碼盤碼制與碼盤碼盤按其所用碼制可分為：二進碼、循環(huán)碼(格雷碼)、十進制碼、六十進制(度、分、秒進制)碼等。 圖6-15 二元碼盤黑色、白色區(qū)域分別表示透光、不透光區(qū)域。 n位二元碼盤的最小分辨力為：n23601q絕對式編碼器（接觸式）絕對式編碼器（接觸式）演示演示4 4個電刷個電刷 4 4位二進制位二進制碼盤碼盤 +5V +5V輸入輸入 公共碼道公共碼道 最小分辨角度為最小分辨角度為 =360/2n 二進碼盤的缺點：二進碼盤的缺點： 每個碼道的黑

16、白分界線總有一半與相鄰內(nèi)圈碼道的黑白分界線是對齊的，這樣就會因黑白分界線刻畫不精確造成粗誤差。 循環(huán)碼盤：循環(huán)碼盤：十進制十進制N二進制碼二進制碼C1C2C3C4循環(huán)碼循環(huán)碼R1R2R3R4十進制十進制N二進制碼二進制碼C1C2C3C4循環(huán)碼循環(huán)碼R1R2R3R4000000000810001100100010001910011101200100011101010111130011001011101111104010001101211001010501010111131101101160110010114111010017011101001511111000循環(huán)碼轉(zhuǎn)換為二進碼循環(huán)碼轉(zhuǎn)換為二進碼

17、 R1R2R3R4R1R2R3R4RnRn C1C2C3C1C2C3Cn-1Cn-1 C1C2C3C4C1C2C3C4CnCn 表示不進位相加表示不進位相加111iiiCRCRC循環(huán)碼轉(zhuǎn)換為二進制碼的電路循環(huán)碼轉(zhuǎn)換為二進制碼的電路注：注：循環(huán)碼為二進制碼，采用循環(huán)碼盤獲得循環(huán)碼后，要循環(huán)碼為二進制碼，采用循環(huán)碼盤獲得循環(huán)碼后，要 轉(zhuǎn)換為對應的二進制碼，才能確定與之對應的角度。轉(zhuǎn)換為對應的二進制碼，才能確定與之對應的角度。二進碼轉(zhuǎn)換為循環(huán)碼二進碼轉(zhuǎn)換為循環(huán)碼 C1C2C3C4C1C2C3C4CnCn C1C2C3C1C2C3Cn-1Cn-1 R1R2R3R4R1R2R3R4RnRn 表示不進位相

18、加表示不進位相加111iiiCCRCR二進制碼轉(zhuǎn)化為循環(huán)碼的電路二進制碼轉(zhuǎn)化為循環(huán)碼的電路6.3.2 6.3.2 增量編碼器增量編碼器1 1 結(jié)構(gòu)與工作原理結(jié)構(gòu)與工作原理v碼盤上最外圈碼道上只有一條透光的狹縫，它碼盤上最外圈碼道上只有一條透光的狹縫，它作為碼盤的基準位置，所產(chǎn)生的脈沖將給計數(shù)作為碼盤的基準位置，所產(chǎn)生的脈沖將給計數(shù)系統(tǒng)提供一個初始的系統(tǒng)提供一個初始的零位零位( (清零清零) )信號；中間一信號；中間一圈碼道稱為圈碼道稱為增量碼道增量碼道，最內(nèi)一圈碼道稱為，最內(nèi)一圈碼道稱為辨向辨向碼道碼道。 扇形區(qū)的多少決定了增量編碼器的扇形區(qū)的多少決定了增量編碼器的分辨率分辨率 m3601q圖

19、圖6-17 6-17 增量碼道與辯向碼道增量碼道與辯向碼道 2 2 旋轉(zhuǎn)方向的判別旋轉(zhuǎn)方向的判別圖圖6-19 6-19 波形圖波形圖圖圖6-186-18辨向和計數(shù)環(huán)節(jié)的電路框圖辨向和計數(shù)環(huán)節(jié)的電路框圖其他角編碼器外形其他角編碼器外形（參考德國圖爾克傳感與自動化技術(shù)專業(yè)公司）（參考德國圖爾克傳感與自動化技術(shù)專業(yè)公司）其他角編碼器外形（續(xù)）其他角編碼器外形（續(xù)）其他角編碼器外形（續(xù)其他角編碼器外形（續(xù)） 拉拉線式線式角編角編碼器碼器利用線輪，利用線輪，能將直線運動轉(zhuǎn)能將直線運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動。換成旋轉(zhuǎn)運動。目錄目錄6.1 6.1 光柵傳感器光柵傳感器6.2 6.2 感應同步器感應同步器6.3 6.

20、3 光電碼盤光電碼盤6.4 6.4 光纖傳感器光纖傳感器6.5 6.5 超聲波傳感器超聲波傳感器6.6 6.6 紅外傳感器紅外傳感器6.7 6.7 電荷耦合器件電荷耦合器件前情回顧本次課的主要學習目標本次課的主要學習目標v掌握光纖傳感器的原理和應用。掌握光纖傳感器的原理和應用。v了解超聲波傳感器的檢測原理和應用。了解超聲波傳感器的檢測原理和應用。v重點掌握電荷耦合器件（重點掌握電荷耦合器件（CCDCCD）的工作原理。）的工作原理。6.4 6.4 光纖傳感器光纖傳感器v優(yōu)點：優(yōu)點： 靈敏度高、精度高、固有的安全性、良好靈敏度高、精度高、固有的安全性、良好的抗電磁場干擾能力、高絕緣強度以及耐高溫、

21、的抗電磁場干擾能力、高絕緣強度以及耐高溫、耐腐蝕、輕質(zhì)、柔韌、寬頻帶等。耐腐蝕、輕質(zhì)、柔韌、寬頻帶等。v在機械、電子儀器儀表、航空航天、石油、化在機械、電子儀器儀表、航空航天、石油、化工、生物醫(yī)學、環(huán)保、電力、冶金、交通運輸、工、生物醫(yī)學、環(huán)保、電力、冶金、交通運輸、輕紡、食品等國民經(jīng)濟各領(lǐng)域以及軍事等方面輕紡、食品等國民經(jīng)濟各領(lǐng)域以及軍事等方面有著有著廣泛的應用廣泛的應用。 6.4.1 6.4.1 光纖的結(jié)構(gòu)光纖的結(jié)構(gòu)v由導光的芯體玻璃由導光的芯體玻璃( (簡稱簡稱纖芯纖芯) )和和包層包層組成，纖組成，纖芯位于光纖的中心部位，由高強度石英玻璃、芯位于光纖的中心部位，由高強度石英玻璃、常規(guī)玻

22、璃和塑料制成。常規(guī)玻璃和塑料制成。 v包層外面常有塑料或橡膠外套，可保護纖芯和包層外面常有塑料或橡膠外套，可保護纖芯和包層并使光纖具有一定的機械強度。包層并使光纖具有一定的機械強度。 6.4.2 6.4.2 光纖的傳光原理光纖的傳光原理圖圖6-21 6-21 光線入射角小于、等于和大于臨界角時界面上發(fā)生的反射光線入射角小于、等于和大于臨界角時界面上發(fā)生的反射6.4.3 6.4.3 光纖傳感器的分類光纖傳感器的分類v光纖傳感器系統(tǒng)分為兩種類型：光纖傳感器系統(tǒng)分為兩種類型：功能型功能型( (或稱或稱傳感型傳感型) )和和非功能型非功能型( (或稱傳光型或稱傳光型) )。 n功能型：光纖不僅起傳光作

23、用，又是敏感元件功能型：光纖不僅起傳光作用，又是敏感元件n非功能型：光纖只是傳輸元件，不是敏感元件。非功能型：光纖只是傳輸元件，不是敏感元件。 單模和多模光纖結(jié)構(gòu)單模和多模光纖結(jié)構(gòu) 6.4.4 6.4.4 光纖傳感器的原理光纖傳感器的原理n 光纖中光波參數(shù)光纖中光波參數(shù)( (如如光強光強、頻率頻率、波長波長、相位相位以及以及偏振態(tài)偏振態(tài)等等) )隨外界被測參數(shù)的變化而變化，可隨外界被測參數(shù)的變化而變化，可通過檢測光纖中光波參數(shù)的變化以達到檢測外界通過檢測光纖中光波參數(shù)的變化以達到檢測外界被測物理量的目的。被測物理量的目的。 6.4.5 6.4.5 光纖傳感器的特點光纖傳感器的特點v1 1）抗電

24、磁干擾能力強）抗電磁干擾能力強v2 2）耐高溫）耐高溫 v3 3）絕緣性能好）絕緣性能好 v4 4）光纖細而柔軟）光纖細而柔軟 v5 5）防爆、耐腐蝕、耐水性好）防爆、耐腐蝕、耐水性好 v6 6）適于遙控）適于遙控 v7 7）靈敏度高）靈敏度高 6.4.6 6.4.6 光纖傳感器應用舉例光纖傳感器應用舉例光纖流量傳感器光纖流量傳感器圖圖6-24 6-24 光纖流量傳感器原理圖光纖流量傳感器原理圖目錄目錄6.1 6.1 光柵傳感器光柵傳感器6.2 6.2 感應同步器感應同步器6.3 6.3 光電碼盤光電碼盤6.4 6.4 光纖傳感器光纖傳感器6.5 6.5 超聲波傳感器超聲波傳感器6.6 6.6

25、 紅外傳感器紅外傳感器6.7 6.7 電荷耦合器件電荷耦合器件6.5 6.5 超聲波傳感器超聲波傳感器6.5.1 6.5.1 超聲波及其性質(zhì)超聲波及其性質(zhì)圖6-25 聲波的頻率界限超聲波同其他聲波一樣，其傳播速度也取決于超聲波同其他聲波一樣，其傳播速度也取決于介介質(zhì)的密度質(zhì)的密度和和介質(zhì)的彈性常數(shù)介質(zhì)的彈性常數(shù)。 6.5.2 6.5.2 超聲波檢測原理超聲波檢測原理 當超聲波以一定的入射角當超聲波以一定的入射角從一種介質(zhì)傳播到另從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)時，在兩介質(zhì)的分界面上，一部分能量反一種介質(zhì)時，在兩介質(zhì)的分界面上，一部分能量反射回原介質(zhì)稱為射回原介質(zhì)稱為反射波反射波；另一部分能量則透過分

26、界；另一部分能量則透過分界面，在另一介質(zhì)內(nèi)繼續(xù)傳播，稱為面，在另一介質(zhì)內(nèi)繼續(xù)傳播，稱為折射波折射波。圖圖6-27 6-27 波的反射與折射波的反射與折射6.5.3 6.5.3 超聲波傳感器的結(jié)構(gòu)超聲波傳感器的結(jié)構(gòu)v產(chǎn)生超聲波和接收超聲波的裝置就是超聲波傳感產(chǎn)生超聲波和接收超聲波的裝置就是超聲波傳感器，習慣上稱為器，習慣上稱為超聲波換能器超聲波換能器或或超聲波探頭超聲波探頭。v按其工作原理，超聲波探頭可分為按其工作原理，超聲波探頭可分為壓電式壓電式、磁致磁致伸縮式伸縮式、電磁式電磁式等。等。 圖圖6-28 6-28 幾種典型超聲波傳感器探頭結(jié)構(gòu)幾種典型超聲波傳感器探頭結(jié)構(gòu)6.5.4 6.5.4

27、超聲波傳感器的應用超聲波傳感器的應用1 1 探傷探傷2 2 測量物體厚度測量物體厚度目錄目錄6.1 6.1 光柵傳感器光柵傳感器6.2 6.2 感應同步器感應同步器6.3 6.3 光電碼盤光電碼盤6.4 6.4 光纖傳感器光纖傳感器6.5 6.5 超聲波傳感器超聲波傳感器6.6 6.6 紅外傳感器紅外傳感器6.7 6.7 電荷耦合器件電荷耦合器件6.6 6.6 紅外傳感器紅外傳感器( (自學自學) )6.6.1 6.6.1 紅外輻射紅外輻射 紅外輻射俗稱紅外輻射俗稱紅外線紅外線，是一種不可見光。由于它，是一種不可見光。由于它是位于可見光中紅色光線以外的光線，所以被稱是位于可見光中紅色光線以外的

28、光線，所以被稱為紅外線。它的波長范圍大致在為紅外線。它的波長范圍大致在0.761000m。圖圖6-31 6-31 電磁波譜圖電磁波譜圖v紅外輻射的物理本質(zhì)是熱輻射。紅外輻射的物理本質(zhì)是熱輻射。v紅外輻射與所有電磁波一樣，是以波的形式在紅外輻射與所有電磁波一樣，是以波的形式在空間以直線傳播的?？臻g以直線傳播的。 6.6.2 6.6.2 紅外探測器紅外探測器 紅外探測器常見的有兩大類：紅外探測器常見的有兩大類：熱探測器熱探測器和和光光子探測器子探測器。1 1 熱探測器熱探測器 利用紅外輻射的熱效應，探測器的敏感元件利用紅外輻射的熱效應，探測器的敏感元件吸收輻射能后引起溫度升高，進而使有關(guān)物理參吸收輻射能后引起溫度升高，進而使有關(guān)物理參數(shù)發(fā)生相應變化，通過測量物理參數(shù)的變化，便數(shù)發(fā)生相應變化，通過測量物理參數(shù)的變化，便可確定探測器所吸收的紅外輻射?？纱_定探測器所吸收的紅外輻射。 2 2 光子探測器光子探測器v