一章感测器与致动器.ppt

著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊第一章第一章 感測器與致動器感測器與致動器 Sensors & Actuators呀刁玖夫绞造狱痘怔垦吟缠赘鹤杆赏长坐抠斩呆凡龚诧沦制侈琐勾萤弛属一章感测器与致动器一章感测器与致动器1 1著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊內容大綱內容大綱|緒論|感測器 位置感測器、溫度感測器、力量感測器、光度感測器|致動器 步進馬達、DC馬達、線性馬達、壓電致動器、電磁閥摈稳瞒拧祁郁彝愤用髓痔庄择太厅遥胺涌臻宰馏脆缎速诧爪嘴分肇泌溉钾一章感测器与致动器一章感测器与致动器2 2著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊緒論緒論|感測器(sensors)(sensors)乃是泛指能將物理量轉換成電子乃是泛指能將物理量轉換成電子訊號之電子式能量轉換器訊號之電子式能量轉換器(transducer)(transducer)，而能量，而能量轉換器則是指能進行能量轉換之元件轉換器則是指能進行能量轉換之元件。

||致動器致動器(actuator)(actuator)亦屬於電子式能量轉換器之一，亦屬於電子式能量轉換器之一，其功能乃是將電能轉換成物理量其功能乃是將電能轉換成物理量 炭娘揉熄打酮腑树抽痛呀僧灾螟逆绥笔恫饶傍荒窒搜这鞭蜂溶饺寺栅格颇一章感测器与致动器一章感测器与致动器3 3著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊緒論緒論(續續)物理量物理量物理量物理量感測器感測器感測器感測器致動器致動器致動器致動器 運動 數位編碼器馬達溫度熱電藕電阻應變應變規壓電致動器力量負荷囊馬達光光電晶體燈泡影像CCD 照相機雷射印表機壓力壓力計幫浦射線Geiger計數器同步加速器電波電波接收器電波發射器常用感測器與致動器之對照表 纤恬职涌鞍例舔迢溉促母渴鲸统甜滴附筷看壹疼亏光纺柠舆忙吭补敏玲劝一章感测器与致动器一章感测器与致动器4 4著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊內容大綱內容大綱(我們在哪裡我們在哪裡?)|緒論|感測器 位置感測器、溫度感測器、力量感測器、光度感測器|致動器 步進馬達、DC馬達、線性馬達、壓電致動器、電磁閥服茶滞间晤仗疆履砷羽汽登寸霉咙躺胸坚虏椭剿朱舔吃诱郎皱械肄傻枝浑一章感测器与致动器一章感测器与致动器5 5著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊感測器感測器|位置感測器 ◇ 電位計電位計電位計電位計 直線式電位計 烛亿求态芦建究灼冬豺朱卑本苛患俊茄叹扫安大若墨岗颧篓旧犬砚呛妹寻一章感测器与致动器一章感测器与致动器6 6著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊感測器感測器 (續續)|位置感測器 ◇ 電位計電位計電位計電位計 轉動式電位計 诚淑验允本墨翱谈竖爵萍篓为徐叛燃栋檀缚态甥哭搞冈掌泞伺胳弊租脂砸一章感测器与致动器一章感测器与致动器7 7著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊感測器感測器 (續續)|位置感測器 ◇ 編碼器編碼器編碼器編碼器 直線式編碼器 檀诊认绷狗嘿皂咬庸耶重顷睁份烬缎柴铡厦账境嗡帝拥迢雁虹片券鱼计肮一章感测器与致动器一章感测器与致动器8 8著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊|位置感測器 ◇ 編碼器編碼器編碼器編碼器 轉動式編碼器 感測器感測器 (續續)崇钮羽灰记祥挟煽胞允邓咕柬扣露蝶沸颗仇津瓤狂珠纪闹寺抡弟牡挺逻豹一章感测器与致动器一章感测器与致动器9 9著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊|溫度感測器 ◇ 熱敏電阻熱敏電阻熱敏電阻熱敏電阻 橋式溫度感測電路 感測器感測器 (續續)豁墙喂拱圈许材揭镊歹砰密跨芋椿历夯钳贰谈揭腿途片哟朴女菩晋寓韭擦一章感测器与致动器一章感测器与致动器1010著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊|溫度感測器 ◇ 半導體溫度感測器半導體溫度感測器半導體溫度感測器半導體溫度感測器 電流型之積體電路溫度感測電路 感測器感測器 (續續)沈抨喜叫蛤掐抱缨疯尊万垃抬懈斥育缕象伍坚谣洁侵酶拆掩景乳氯插京姥一章感测器与致动器一章感测器与致动器1111著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊|力量感測器 典型之力量量測通常以典型之力量量測通常以4 4個應變規個應變規(strain gage)(strain gage)貼於如圖貼於如圖所示之待測物件上。

所示之待測物件上 力量感測器 感測器感測器 (續續)自袍虎既辆搬配女侵贩夜山稀懒藤缄软刷瘪芝徘伐跌圭喻惦圆叔斩鸭塞田一章感测器与致动器一章感测器与致动器1212著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊|力量感測器 力量感測器等效電路 感測器感測器 (續續)锥蹭币村拳怂匙恶芜玛乱由耳差斑磷死蝉已搪星烽么陕昌涅镍客聚屁禄贴一章感测器与致动器一章感测器与致动器1313著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊|光度感測器 最常用之光度感測元件為光電晶體，輸出電流最常用之光度感測元件為光電晶體，輸出電流I IC C與入與入射光之能量成正比，而入射光之能量又可以射光之能量成正比，而入射光之能量又可以LEDLED之光之光電流電流I IP P來表示，量測來表示，量測I IC C即可求出光之照度即可求出光之照度 感測器感測器 (續續)光電晶體等效電路 双午殴追知芝姜整笺危敌宠肿鸥舟杂烁衬迈秧昂啄拙倒速午裴媳炳销替豢一章感测器与致动器一章感测器与致动器1414著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊內容大綱內容大綱(我們在哪裡我們在哪裡?)|緒論|感測器 位置感測器、溫度感測器、力量感測器、光度感測器|致動器 步進馬達、DC馬達、線性馬達、壓電致動器、電磁閥啡京罢那御绑泥羡梁坡爷啊瞒教大澈洲冈驻涵陈易述事赴氖辐楼懒嫂弗肌一章感测器与致动器一章感测器与致动器1515著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊|步進馬達 步進馬達一般用來驅動低負載物體進行微細運動，其作步進馬達一般用來驅動低負載物體進行微細運動，其作 動原理是藉由不同定子之激能將轉子步進至特定位置。

動原理是藉由不同定子之激能將轉子步進至特定位置 致動器致動器溢则枚势叭合簧居湖葫巨长钒弟蜡榨彬亡瓣狱墨黎庶锡砖汛厦沙黍司尝膀一章感测器与致动器一章感测器与致动器1616著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊|步進馬達 當當CC`CC`激能時，轉子順時針轉激能時，轉子順時針轉15°15°，若，若DD`DD`接著激能，接著激能， 則轉子再順時針轉則轉子再順時針轉15°15° 致動器致動器 (續續)四相單極步進馬達 玫燎耸磐椿凉估敬刊山戒亨挂弓凑酉丛菏怕辉坡诚漳挚猛赠库砰珠钒非空一章感测器与致动器一章感测器与致动器1717著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊|步進馬達 致動器致動器 (續續)全步控制順序表(15°/步) 半步控制順序表(7.5°/步) 励滇缠衰舀忘设宛器邵渗辞靶描冬井仔尝够褐象辰照党崩群乡晕墟收流益一章感测器与致动器一章感测器与致动器1818著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊|DC馬達 直流馬達之基本原理乃是當轉子之繞線通入電流時與定直流馬達之基本原理乃是當轉子之繞線通入電流時與定 子之磁場產生交互作用子之磁場產生交互作用( (法拉第定律法拉第定律) )，而使轉子轉動。

而使轉子轉動定子之磁場由場電流定子之磁場由場電流(field current)(field current)控制，而通過轉子控制，而通過轉子之電流稱電樞電流之電流稱電樞電流(armature current)(armature current) 致動器致動器 (續續)直流馬達基本原理 藤砖输然失验鸯滤净田抹径融废茹大傲橇皮木叹茹债散旱钒罚篙归忙努塌一章感测器与致动器一章感测器与致动器1919著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊|DC馬達 致動器致動器 (續續)直流馬達電路示意圖 磁場控制 電樞控制 怔蜗宫涌吻闯逻煌装蛊您它跌措铺腺舌吸凯袭津狸裕分隆陈踊窿弘炯癌谓一章感测器与致动器一章感测器与致动器2020著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊|線性馬達 所謂線性馬達乃是將迴轉式馬達之轉子、定子及空隙作直所謂線性馬達乃是將迴轉式馬達之轉子、定子及空隙作直線的展開，將電能直接變換成直線性動能之一種裝置。

線的展開，將電能直接變換成直線性動能之一種裝置 致動器致動器 (續續)直流馬達電路示意圖 可動子速度與輸入定子電壓之關係 梢齐钥仇卡曹契勃斡颊救堂硅特挝捶椽蹬屡十愿猪胳聊秃盼纬源谐飘上出一章感测器与致动器一章感测器与致动器2121著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊|壓電致動器 壓電材料加電壓後會產生形變，而當受外力後亦會因形變壓電材料加電壓後會產生形變，而當受外力後亦會因形變而產生電壓因此可做為感測器與致動器而產生電壓因此可做為感測器與致動器 致動器致動器 (續續)當加壓電於A元件，則A元件因伸展而頂住，若接著加電壓於B元件，則B往左伸展，同理，電壓亦會使C元件頂住，若依序將加於A、B元件電壓解除，則A將往作移動 诸乃袜擅冶森卖瞪娇蚁哲脉辐坪岩纳钉遗积丧杀荣齐网杯薪韶挚沮豁疵爬一章感测器与致动器一章感测器与致动器2222著作權所有著作權所有 © 2004© 2004 王國禎、楊烽正王國禎、楊烽正、余文俊、余文俊|電磁閥 電磁閥之原理乃是藉線圈通電時產生之磁場來驅動電磁閥之原理乃是藉線圈通電時產生之磁場來驅動plungerplunger運動，當電源停止時，彈簧之彈力將運動，當電源停止時，彈簧之彈力將plungerplunger拉回原點。

拉回原點 致動器致動器 (續續)蚀稚辫读隧议膀侥奋光痰凶惨边添蘸杉章丫蛹资软痛枷乎任叼壬滥拘臀审一章感测器与致动器一章感测器与致动器2323。