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    光栅传感器的应用和选型指南
    云汉芯城 | 2020-01-14 11:33:11    阅读:7396   发布文章

      光栅传感器由标尺光栅、指示光栅、光路系统和测量系统四部分组成。标尺光栅相对于指示光栅移动时,便形成大致按正弦规律分布的明暗相间的叠栅条纹。

      这些条纹以光栅的相对运动速度移动,并直接照射到光电元件上,在它们的输出端得到一串电脉冲,通过放大、整形、辨向和计数系统产生数字信号输出,直接显示被测的位移量。

      光栅传感器的应用

      由于光栅传感器测量精度高、动态测量范围广、可进行无接触测量、易实现系统的自动化和数字化,因而在机械工业中得到了广泛的应用。

      光栅式传感器在航空航天器及船舶中的应用

      先进的复合材料抗疲劳、抗腐蚀性能较好,而且可以减轻船体或航天器的重量,对于快速航运或飞行具有重要意义,因此复合材料越来越多地被用于制造航空航海工具(如飞机的机翼)。

      光栅式传感器在民用工程结构中的应用

      民用工程的结构监测是光纤光栅传感器最活跃的领域。对于桥梁、矿井、隧道、大坝、建筑物等来说,通过测量上述结构的应变分布,可以预知结构局部的载荷及状况,方便进行维护和状况监测。

      光栅式传感器在电力工业中的应用

      光纤光栅传感器因不受电磁场干扰和可实现长距离低损耗传输,从而成为电力工业应用的理想选择。电线的载重量、变压器绕线的温度、大电流等都可利用光纤光栅传感器测量。

      光栅式传感器在医学中的应用

      医学中用的传感器多为电子传感器,它对许多内科手术是不适用的,尤其是在高微波(辐射)频率、超声波场或激光辐射的过高热治疗中。由于电子传感器中的金属导体很容易受电流、电压等电磁场的干扰而引起传感头或肿瘤周围的热效应,这样会导致错误读数。

      光栅式传感器在我国高铁运行安全技术中的应用

      我们平时搭乘列车,有时会觉得震动很大,乘车不舒服,这就是列车车轮出现了扁疤或者多边形。扁疤虽然只有几微米,但因为高铁运行速度快,却会对高铁产生极大震动。而传感器的作用,就是发现列车哪些地方出现了扁疤。

      光栅传感器在数控机床上的应用

      光栅式传感器作为数控机床直线轴的位置检测元件,相当于人的“眼睛”,就是“监视”该直线轴在执行数控系统的移动指令后,该直线轴是否真正准确地运行到数控系统指令所要求的位置。

      光栅传感器选型指南

      1)根据检测对象及检测类型确定选型

      首先要考虑何种原理的传感器,需要多方面的因素才能确定。确定选用何种类型的传感器,再考虑传感器的具体指标。

      2)灵敏度的选择

      在线性范围内灵敏度越高越好

      3)线性范围

      线性范围是输出与输入成正比的范围,再次范围内灵敏度保持定值。

      4)稳定性

      5)传感器在使用一段时间后,其性能保持不变的能力。

      在使用传感器之前应对其使用环境进行调查,并根据环境使用合适的传感器,或采取适当的措施减少环境的影响。

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