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传感器检测技术及应用课件--传感器在机电一体化系统中的应用 1工程10 传感器在机电一体化系统中的应用2机电一体化系统或产品用传感器分类 310.1 传感器在工业机器人中的应用控制和信息融合计算机自主移动装配机器人装配机械手力觉传感器触觉传感器视觉传感器超声波传感器激光测距传感器 多传感器信息融合自主移动装配机器人410.1.1 零位和极限位置的检测 1、零位的检测精度直接影响工业机器人的重复定位精度和轨迹精度；2、极限位置的检测起保护机器人和平安动作的作用机器人关节的零位确定：在机器人的每个关节上各安装一种接触式或非接触式传感器及与其对应的死挡块在接近极限位置时，传感器先产生限位停止信号，如果限位停止信号发出之后还未停止，由死挡块强制停止当无法确定机器人某关节的零位时，可采用位移传感器的输出信号确定510.1.2 位移量的检测 6关节型机器人采用的光电编码器 710.1.3 速度、加速度的检测机器人中使用速度传感器是为实现机器人各关节的速度闭环控制在用直流、交流伺服电动机作为工业机器人驱动元件时，一般采用测速发电机作为速度的检测器。

它与电动机同轴，电动机转速不同时，输出的电压值也不同，将其电压值输入到速度控制闭环反应回路中，以提高电动机的动态性能也可以用位移传感器代替速度传感器，此时必须对位移进行时间微分如利用光电码盘代替速度传感器时，在单位时间内的脉冲数即为速度利用频率电压转换器将光电码盘的脉冲频率转换成电压值，输入给伺服电动机的伺服系统中的速度反应回路8910.2 传感器在CNC机床与加工中心中的应用 针对车削、铣削、磨削、钻削和刨削等金属切削加工工艺及电加工、激光加工等特种加工工艺的需求，开发有各种门类的数控加工机床模具制造常用的数控加工机床也包含数控铣床、数控电火花成型机床、数控电火花线切割机床、数控磨床及数控车床等数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成控制系统用于数控机床的运算、管理和控制，通过输入介质得到数据，对这些数据进行解释和运算并对机床产生作用；伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动，它根据控制系统的指令驱动机床，使刀具和零件执行数控代码规定的运动；检测系统那么是用来检测机床执行件工作台、转台、滑板等的位移和速度变化量，并将检测结果反应到输入端，与输入指令进行比较，根据其差异调整机床运动。

1010.2.1 传感器在位置反应系统中的应用 在机床x轴、y轴和z轴的闭环控制系统中，按传感器安装位置的不同有半闭环控制和全闭环控制，按反应信号的检测和比拟方式不同有脉冲比拟伺服系统、相位比拟伺服系统和幅值比拟伺服系统图10.9所示为半闭环脉冲比拟伺服系统框图它采用安装在传动丝杠一端的光电编码器产生位置反应信号PF，与指令脉冲F比拟，以取得位移的偏差信号e进行位置伺服控制1110.2.2 传感器在速度反应系统中的应用度反应的伺服系统框图图中位置传感器为光电编码器，其检测的位移信号直接送给CNC装置进行位置控制，而速度信号那么直接反应到伺服放大器，以改善电动机的动态性能 1210.3 传感器在汽车机电一体化中的应用 随着微电子技术和传感器技术的应用，汽车的机电一体化使汽车焕然一新当今对汽车的控制已由发动机扩大到整车，例如实现自动变速换挡、防滑制动、雷达防碰撞、自动调整车高、全自动空调、自动故障诊断及自动驾驶等自动驾驶技术是主动式平安电子学ASE符合逻辑的开展方向在ASE中，通过传感器和算法来预测事故，并在车辆的物理和动力限制内主动防止事故 自主式车辆需要部署多个传感器和电子子系统，用来实现启动、驾驶、操纵、导航、刹车和停车等。

汽车机电一体化的中心内容是以微机为中心的自动控制系统取代原有纯机械式控制部件，从而改善汽车的性能，增加汽车的功能，汽车降低油耗，减少排气污染，提高汽车行驶的平安性、可靠性、操作性和舒适性1310.3.1 汽车用传感器 14非发动机用汽车传感器 对地速度传感器、车轮转数传感器车速传感器、油压传感器车速传感器、加速踏板位置传感器压力传感器超声波传感器、图像传感器室内温度传感器、吸气温度传感器、风量传感器、湿度传感器 光传感器车速传感器磁传感器、气流速度传感器防打滑的制动器液压转向装置速度自动控制系统轮胎死角报警自动空调亮度自动控制自动门锁系统电子式驾驶传 感 器项 目1510.3.2 传感器在发动机中的典型应用 1．曲轴转动位置及转速检测传感器图10.15所示为曲轴转动位置传感器这类传感器一般安装在曲轴端部飞轮上或分电器内，由磁电型、磁阻型、霍尔效应型、威耿德磁线型或光电型信号发生器测定曲轴转动位置及转速1610.3.3 传感器在汽车空调系统中的应用 1710.3.4 公路交通用传感器1．电感式传感器 电感式传感器如图10.20所示，其主要部件是埋设在公路下几厘米深的环状绝缘电线。

当有高频电流通过电感时，公路面上形成图中虚线所示的高频磁场当汽车进入这一高频磁场区时，会产生涡流损耗，环状绝缘电线的电感开始减少当汽车正好在该环上方时，环的电感减到最小值当汽车离开这一高频磁场区时，环电感逐渐复原到初始状态1810.4 传感器在家用电器中的应用 现代家用电器中普遍使用传感器传感器在电子炉灶、自动电饭锅、空调器、电子热水器、热风取暖炉、风干器、报警器、电熨斗、电风扇、电子驱蚊器、洗衣机、洗碗机、照相机、电冰箱、彩色电视机、录像机、录音机、收音机等各个方面有着广泛的应用随着人们生活水平的不断提高，对提高家用电器产品功能及自动化程度的要求极为强烈，为满足这些要求，首先要使用高精度的模拟量传感器，以获取正确的控制信息，并由微机进行控制，使家用电器的使用更加方便、平安、可靠，并减少能源的消耗，为更多的家庭营造了一个良好的生活环境1910.4.1 电子灶的湿度传感器控制2010.4.2 电子灶的气体传感器控制 2110.4.3 电子灶的温度传感器控制 。