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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 機(jī)憶械新（21）——談位移傳感器用于速度控制（上） [打印本頁(yè)]

作者: 面壁深功 時(shí)間: 2025-4-6 09:45
標(biāo)題: 機(jī)憶械新（21）——談位移傳感器用于速度控制（上）
本帖最后由面壁深功于 2025-4-6 09:51 編輯

談位移傳感器用于速度控制（上）
位移傳感器在速度控制中扮演著核心角色,，其通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)物體位置變化,，為控制系統(tǒng)提供精準(zhǔn)反饋,，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)速度的閉環(huán)控制。以下從原理,、技術(shù)優(yōu)勢(shì)、典型應(yīng)用及存在問(wèn)題及應(yīng)對(duì)四方面展開,。
一,、核心原理：位置微分計(jì)算速度
位移傳感器通過(guò)測(cè)量目標(biāo)物體的位置變化（如移動(dòng)距離），控制系統(tǒng)對(duì)位置數(shù)據(jù)進(jìn)行微分運(yùn)算（如離散差分法）以計(jì)算速度：
v=Δx/Δt/= x(t2)−x(t1)/( t2−t1)
其中,，x(t)為傳感器輸出的位置信號(hào),，Δt為采樣時(shí)間間隔,。
關(guān)鍵信號(hào)處理技術(shù)：
1、濾波算法：采用低通濾波抑制高頻噪聲,，但需平衡響應(yīng)速度與噪聲抑制（如二階巴特沃斯濾波器）,。
2、采樣率：需滿足奈奎斯特準(zhǔn)則,，采樣頻率需大于信號(hào)最高頻率的2倍,，避免混疊失真。
二,、技術(shù)優(yōu)勢(shì)：高精度與實(shí)時(shí)反饋
位移傳感器在速度控制中的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：
1,、非接觸測(cè)量：激光傳感器、電容傳感器等無(wú)需物理接觸,，避免摩擦損耗,，適合高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景（如機(jī)器人關(guān)節(jié)）。
2,、高分辨率：激光三角測(cè)量傳感器分辨率可達(dá)±0.01mm,，提升速度計(jì)算精度。
3,、動(dòng)態(tài)響應(yīng)：光纖傳感器響應(yīng)頻率>10kHz,，支持實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整（如電機(jī)轉(zhuǎn)速控制）。
三,、典型應(yīng)用場(chǎng)景
1,、工業(yè)機(jī)器人：
（1）關(guān)節(jié)速度控制：激光傳感器監(jiān)測(cè)關(guān)節(jié)位移，計(jì)算角速度,，實(shí)現(xiàn)軌跡跟蹤（如焊接機(jī)器人）,。
（2）末端執(zhí)行器定位：電容傳感器反饋末端位置，PID控制器調(diào)整伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速,。
2無(wú)刷電機(jī)控制：磁致伸縮傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置,，控制器調(diào)整輸入頻率以穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。
3,、車輛懸架系統(tǒng)：線性電位計(jì)測(cè)量懸架位移,，ECU調(diào)整阻尼力以優(yōu)化平順性。
4,、精密加工機(jī)床進(jìn)給控制：光柵尺測(cè)量工作臺(tái)位移,，閉環(huán)控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速。（未完明天待續(xù)：存在不足及應(yīng)對(duì)）

作者: pengzhiping 時(shí)間: 2025-4-6 10:15
圖片不是位移傳感器吧是接近開關(guān) 感應(yīng)金屬的

位移傳感器分接觸式和非接觸式,。接觸式是用彈簧+光柵尺結(jié)構(gòu)
非接觸式的激光的從發(fā)射端到接收端計(jì)算反射時(shí)間來(lái)計(jì)算距離的

其中基恩士做的比較好點(diǎn) 應(yīng)用更廣

作者: 學(xué)渣渣 時(shí)間: 2025-4-6 16:16

pengzhiping 發(fā)表于 2025-4-6 10:15
& i/ S* t$ m/ a+ s# p圖片不是位移傳感器吧是接近開關(guān) 感應(yīng)金屬的
6 _7 f$ Y1 h1 j; b9 a# Q x( e' W0 u
位移傳感器分接觸式和非接觸式,。接觸式是用彈簧+光柵尺 ...

“位移傳感器分接觸式和非接觸式。接觸式是用彈簧+光柵尺結(jié)構(gòu)”

典型的基礎(chǔ)是電阻尺,，電阻尺好像沒彈簧吧,？

作者: 學(xué)渣渣 時(shí)間: 2025-4-6 16:24

pengzhiping 發(fā)表于 2025-4-6 10:15% o- Q L! w, I8 b0 d
圖片不是位移傳感器吧是接近開關(guān) 感應(yīng)金屬的
1 I/ ~. \5 T: X" ]: Z" \1 Z5 y2 y# M0 }
位移傳感器分接觸式和非接觸式,。接觸式是用彈簧+光柵尺 ...

一看產(chǎn)品圖，覺得就一接近開關(guān),，常開常閉而已,；

但是一看輸出模擬量，難道這個(gè)對(duì)應(yīng)距離,？覺得lz應(yīng)該有點(diǎn)真知灼見,，趕緊上網(wǎng)查一下。
[attach]573156[/attach]

發(fā)現(xiàn)這玩意就是一個(gè)開關(guān),。就這,？

所以層主你說(shuō)的是對(duì)的。

本著精益求精,，毀人不倦的精神,，lz刪圖重發(fā)吧。以上,。

作者: 喂我袋鹽 時(shí)間: 2025-4-6 16:32
@ytzhanggj007

作者: pengzhiping 時(shí)間: 2025-4-6 22:25
漫反射是光電開關(guān) 是檢測(cè)物體表面,，檢測(cè)對(duì)象和材質(zhì)關(guān)系不大，和表面粗糙度有關(guān)

你這是金屬接近開關(guān)

作者: 面壁深功 時(shí)間: 2025-4-7 05:53

學(xué)渣渣發(fā)表于 2025-4-6 16:24& p3 I/ W" a9 x9 c
一看產(chǎn)品圖,，覺得就一接近開關(guān),，常開常閉而已；- S# g# y! e; K4 w) v$ v3 w/ ?
6 b- s+ q7 w1 {6 l8 a
但是一看輸出模擬量,，難道這個(gè)對(duì)應(yīng)距離,？覺得lz應(yīng)該有 ...

補(bǔ)上，替換原發(fā)圖

作者: 廟嶺葉無(wú)道 時(shí)間: 2025-4-7 10:15
俺們都用 MTS

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