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04第四章信號檢出技術(shù)bppt-上海交通大學(xué)一類課程

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第四章,信,信號檢出技,術(shù),術(shù),5、超聲波,測,測距系統(tǒng),聲音-機械波,(,(機械振動-,彈,彈性煤質(zhì)),;,;,聲波-縱波;,聲速(C,),)-,聲,聲波在媒,質(zhì),質(zhì)中傳播的,速,速度,單,位,位為m/s,聲頻范圍(,可,可聽頻率范,圍,圍):2020000Hz,次聲波-頻率,低,低于20Hz;超聲波-,超,超過20kHz,t,c,-往,返,返時間,特點:不易,受,受太陽光干,擾,擾;不受測,量,量對象顏色,、,、表面形狀,的,的影響;,抗污染能力,強,強,超聲波在空,氣,氣中的傳播,速,速度:,空氣中:

2、344m/s,;,;水中:1440m/s;鋼鐵中,:,:約5000m/s。,T,-環(huán),境,境溫度(,C),應(yīng)用:粉塵,、,、水滴飛濺,;,;透明體(,如,如塑料薄膜,和,和板材)、,海,海綿、,橡膠、蝶形,紙,紙類的堆積,量,量/厚度的,測,測量;物流,運,運輸系統(tǒng),被測距離:,1)原理:,2)應(yīng)用實,例,例:,運輸小車的,控,控制,車體的定位,檢,檢測,四、角度及,角,角位移傳感,器,器,矩形零件的,直,直角,錐體,的,的錐角、零,部,部件的定位,角,角、轉(zhuǎn)角及,分,分度角,實物基準(zhǔn),-標(biāo),準(zhǔn),準(zhǔn)多面棱體,、,、標(biāo)準(zhǔn)分度,盤,盤和角度量,塊,塊,角度檢測,:,:,直接檢測,:,:,間接檢測,

3、:,:,相對檢測,、,、絕對檢,測,測,角度檢測,器,器具,-,角,角尺、角,度,度樣板、,量,量角器、,水,水平儀、,分,分度頭、,光學(xué)測角,儀,儀,1、相對,檢,檢測,1)角度,樣,樣板,-,專,專用的定,值,值量具,-,較,較精密零,件,件的檢驗,a,-,光,光隙大小(mm),L,-,被,被檢錐體,素,素線長度(mm),角度偏差,:,:,2)多面,棱,棱體,-,多,多值的角,度,度塊,正多面體-,合,合金鋼/石英玻,璃,璃,工作面數(shù),:,:6,8,,,,12,24,36,72,角度基準(zhǔn)-,測,測量分,度,度盤、精,密,密齒輪、,蝸輪的分,度,度誤差,其他測量-,獲,獲得精,確,確轉(zhuǎn)角,多

4、面棱體,測,測量分度,誤,誤差,1-被測,度,度盤;,2-24,面,面體;,3-工作,臺,臺;,4-自準(zhǔn),直,直儀;,5-讀數(shù),顯,顯微鏡;,6-底座,3)圓光,柵,柵傳感器,光柵-徑,向,向光柵、,切,切向光柵,、,、環(huán)形光,柵,柵,徑向圓光,柵,柵,切,切向圓,光,光柵,徑向光柵,的,的圓弧形,莫,莫爾條紋,兩塊徑向,光,光柵,-,柵,距,距,角,角,相,相,同,同/,不,不,大,大,偏,偏,心,心,量,量,光,柵,柵,不,不,同,同,區(qū),區(qū),域,域,,,,,柵,線,交,交,角,角,不,同,同,-,圓,弧,弧,形,形,莫,莫,爾,爾,條,條,紋,紋,(,不,不,同,同,曲,曲,率,率,半,

5、半,徑,徑,),),條,紋,紋,寬,寬,度,度-,隨,隨,位,位,置,置,變,變,化,化,偏,心,心,垂,垂,直,直,位,位,置,置,上,上,-,條,條,紋,紋,近,近,似,似,垂,垂,直,直,于,于,柵,柵,線,線,偏,心,心,方,方,向,向,上,上,-,條,條,紋,紋,近,近,似,似,平,平,行,行,于,于,柵,柵,線,線,-,橫,橫,向,向,莫,莫,爾,爾,條,條,紋,紋,-,縱,縱,向,向,莫,莫,爾,爾,條,條,紋,紋,其,他,他,位,位,置,置-,斜,斜,向,向,莫,莫,爾,爾,條,條,紋,紋,實,際,際,應(yīng),應(yīng),用,用,特,例,例-,光,光,閘,閘,莫,莫,爾,爾,條,條,紋,紋

6、,(,(,同,同,心,心,、,、,柵,柵,距,距,角,角,相,相,同,同,),),主,光,光,柵,柵,(,(,一,一,個,個,柵,柵,距,距,角,角,),)-,透,透,光,光,量,量,(,(,一,一,個,個,周,周,期,期,),),莫,爾,爾,條,條,紋,紋-,圓,圓,弧,弧,形,形,、,、,環(huán),環(huán),形,形,、,、,輻,輻,射,射,形,形,切,向,向,光,光,柵,柵,的,的,環(huán),環(huán),形,形,莫,莫,爾,爾,條,條,紋,紋,兩,塊,塊,切,切,向,向,光,光,柵,柵,-,柵,距,距,角,角,相,相,同,同/,切,切,線,線,圓,圓,半,半,徑,徑,不,不,同,同/,同,同,心,心,疊,疊,合,合

7、,環(huán),形,形,莫,莫,爾,爾,條,條,紋,紋,-,以,以,光,光,柵,柵,中,中,心,心,為,為,圓,圓,心,心,的,的,同,同,心,心,圓,圓,簇,簇,條,紋,紋,寬,寬,度,度-,隨,隨,條,條,紋,紋,位,位,置,置,變,變,化,化,應(yīng),用,用,:,:,高,高,精,精,度,度,角,角,度,度,測,測,量,量,和,和,分,分,度,度,-,全,全,光,光,柵,柵,平,平,均,均,效,效,應(yīng),應(yīng),優(yōu),點,點,:,:,環(huán),環(huán),形,形,光,柵,柵,的,的,輻,輻,射,射,形,形,莫,莫,爾,爾,條,條,紋,紋,兩,塊,塊,環(huán),環(huán),形,形,光,光,柵,柵,(,相,相,同,同,),)-,柵,線,線,相

8、,相,對,對/,不,不,大,大,的,的,偏,偏,心,心,量,量,輻,射,射,形,形,莫,莫,爾,爾,條,條,紋,紋,-,條,條,紋,紋,近,近,似,似,直,直,線,線/,呈,呈,輻,輻,射,射,狀,狀,特,點,點,:,:,條,條,紋,紋,數(shù),數(shù),目,目/,位,位,置,置-,偏,偏,心,心,量,量,大,大,小,小/,圓,心,心,連,連,線,線,方,方,向,向,光,柵,柵,旋,旋,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)-,條,條,紋,紋,數(shù),數(shù),目,目/,位,位,置,置,(,(,不,不,變,變,),),偏,心,心,量,量,(,(,一,一,個,個,柵,柵,距,距,),)-,莫,莫,爾,爾,條,條,紋,紋,數(shù),數(shù),目,目,增,增,加

9、,加,一,一,條,條,(,(,一,一,個,個,象,象,限,限,內(nèi),內(nèi),),),應(yīng),用,用,:,:,主,主,軸,軸,偏,偏,移,移,、,、,晃,晃,動,動,2,、,、,絕,絕,對,對,測,測,量,量,1,),),差,差,動,動,電,電,容,容,式,式,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),角,角,傳,傳,感,感,器,器,兩,個,個,獨,獨,立,立,極,極,板,板-,旋,旋,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),圓,圓,盤,盤,圓,盤,盤,旋,旋,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),-,電,電,容,容,差,差,動,動,變,變,化,化,(a),扇,扇,形,形,平,平,板,板,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),;,;(b),柱,柱,面,面,板,板,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),2),光,光,電,電,水,水,平,平,儀,

10、儀,特,點,點,:,:,輸,輸,出,出,為,為,電,電,信,信,號,號,,,,,可,可,以,以,方,方,便,便,的,的,進(jìn),進(jìn),行,行,數(shù),數(shù),據(jù),據(jù),的,的,自,自,動,動,采,采,集,集,、,、,處,處,理,理,及,及,傳,傳,送,送,。,。,儀,器,器,的,的,體,體,積,積,小,小,,,,,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),簡,簡,單,單,,,,,能,能,進(jìn),進(jìn),行,行,二,二,維,維,傾,傾,斜,斜,角,角,的,的,測,測,量,量,。,。,1-,黑,黑,箱,箱,;,;2-,發(fā),發(fā),光,光,二,二,極,極,管,管,;,;3-,二,二,維,維,酒,酒,精,精,水,水,平,平,儀,儀,;,;4-,底,底,座

11、,座,:,:,5-,四,四,象,象,限,限,光,光,電,電,二,二,極,極,管,管,示值誤差:,小,小于,10,3)光纖,水,水平儀,1-刻度盤,;,;2-法蘭蓋;,3-殼體;4-腔,體,體:,5-照明,燈,燈;6-非透明,液,液體;,7-電池,;,;8-,光,光纖,刻度盤-暗斑,4)光電,式,式絕對編碼,器,器,特點:高精,度,度、高分辨,力,力、可靠性,好,好,-數(shù),字,字式傳感器,(,(直接),1-,光,光源;2-,柱,柱面鏡;3-,碼,碼盤;4-狹,縫,縫;5-元件,原理:,平,平行光源,碼,碼盤 光,電,電元件電,信,信號輸出,光學(xué)碼盤式,傳,傳感器-用光,電,電方法將被,測,測角位

12、移轉(zhuǎn),化,化成數(shù)字電,信,信號,碼盤:光學(xué),玻,玻璃,透光/不透光(,同,同心碼道),照相腐,蝕,蝕,要求:分度,準(zhǔn),準(zhǔn)確(工藝,),)、,陰暗交替邊,緣,緣陡峭(工,藝,藝、材質(zhì)),光源:LED 光,學(xué),學(xué)系統(tǒng),平,平行光,投影精,確,確,光電元件:,硅,硅光電池,,光,光電晶體管,碼道:位數(shù),每個碼道,對,對應(yīng)一個光,電,電元件分,辨,辨率,角度分辨率,:,:,=360/2,n,n,-碼道數(shù)(,位,位數(shù)),光電元件輸,出,出:,亮區(qū)-“1”;,暗區(qū)-“0”,1,-20/21位,信號組合-編,碼,碼數(shù)字量,-轉(zhuǎn),角,角大小,絕對測量-固,定,定的數(shù)字碼,(不需要基,準(zhǔn),準(zhǔn)),編碼碼制:,直觀

13、,易于,后,后續(xù)電路和,計,計算機處理,。,。,多位碼同時,動,動作同步,誤,誤差錯碼,格雷碼(循,環(huán),環(huán)碼),有權(quán)碼,對稱性,無,權(quán),權(quán)碼,二進(jìn)制碼,相鄰兩數(shù)只,有,有一位不同,每次只有一,位,位變化轉(zhuǎn),換,換,十進(jìn)制碼,8個碼道、2位,內(nèi)4圈-高位,;,;,外4圈-低位,編碼數(shù):10,2,個,分辨力:360,/,1,0,2,=3.6,編碼:二,十,十進(jìn)制,十進(jìn)制 09,二進(jìn)制 00001010,容量小,有,權(quán),權(quán)碼,較少使用,角度,位置,十進(jìn)制碼,二進(jìn)制碼,格雷碼,0.0,22.5,45.0,67.5,90.0,112.5,135.0,157.5,180.0,202.5,225.0,247

14、.5,270.0,292.5,315.0,337.5,A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,p,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,0000,0001,0010,0011,0100,0101,0110,0111,1000,1001,1010,1011,1100,1101,1110,1111,0000,0001,0011,0010,0110,0111,0101,0100,1100,1101,1111,1110,1010,1011,1001,1000,4位光電編,碼,碼器碼制,特點與應(yīng)用,特點:結(jié)構(gòu),簡,簡單、精度,高,高、分辨率,高,

15、高,可靠性,好,好,,直接數(shù)字量,輸,輸出,絕對,碼,碼輸出,,測量范圍小,(,(360,),),速度不,高,高(最高幾,千,千轉(zhuǎn)/分),應(yīng)用:小范,圍,圍絕對位置,測,測量-,角,角度、直線,位,位置,小范圍位移,、,、速度檢測,例:,1-光,源,源;2,非,非球面聚光,鏡,鏡;3,碼,碼盤;4,狹,狹縫;5-,光,光電元件,今日作業(yè),設(shè)計動畫,,分,分別演示三,種,種圓光柵形,成,成的莫爾條,紋,紋,(圓弧形(,光,光閘)、環(huán),形,形、輻射形,),),設(shè)計動畫,,演,演示長光柵,形,形成的各種,莫,莫爾條紋(,選,選做),時間,:2周,之內(nèi),Email:,要求:軟件,不,不限(動畫,軟,軟件),任務(wù):,

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