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標題: 機憶械新（21）——談位移傳感器用于速度控制（上） [打印本頁]
作者: 面壁深功    時間: 2025-4-6 09:45
標題: 機憶械新（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 $ t$ w. [1 z) R' P
) `: D3 G7 U  a7 g
談位移傳感器用于速度控制（上）
7 l5 Z; }7 \. V+ F; O( L/ O4 }3 X位移傳感器在速度控制中扮演著核心角色，其通過實時監(jiān)測物體位置變化，為控制系統(tǒng)提供精準反饋，從而實現(xiàn)對速度的閉環(huán)控制。以下從原理、技術(shù)優(yōu)勢、典型應(yīng)用及存在問題及應(yīng)對四方面展開。( }; ?  X' d& u6 U3 D( ?5 w
一、核心原理：位置微分計算速度
% Z1 n+ @* l$ ]& |位移傳感器通過測量目標物體的位置變化（如移動距離），控制系統(tǒng)對位置數(shù)據(jù)進行微分運算（如離散差分法）以計算速度：
  }& H3 d) A, x, G; X$ Pv=Δx/Δt/= x(t2)−x(t1)/( t2−t1)
; i! x- o, k6 b1 ?9 I: y5 x其中，x(t)為傳感器輸出的位置信號，Δt為采樣時間間隔。7 Y" w3 ^. P$ b, }: ?: O
關(guān)鍵信號處理技術(shù)：  r1 x  N0 l; u- Z' r
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）。
+ {- a- q7 b4 b* D9 ?- J2、 采樣率：需滿足奈奎斯特準則，采樣頻率需大于信號最高頻率的2倍，避免混疊失真。
) u$ o  J4 L( f# D' M0 M# {二、技術(shù)優(yōu)勢：高精度與實時反饋
$ y) a+ m1 a5 {( v* P7 o位移傳感器在速度控制中的優(yōu)勢體現(xiàn)在：
. ?6 R: c4 P  h/ D, y2 G1、 非接觸測量：激光傳感器、電容傳感器等無需物理接觸，避免摩擦損耗，適合高速運動場景（如機器人關(guān)節(jié)）。/ u/ r& T: d4 P+ R' b& N
2、 高分辨率：激光三角測量傳感器分辨率可達±0.01mm，提升速度計算精度。/ S: a) \, L' b- r- p1 [* w' H
3、動態(tài)響應(yīng)：光纖傳感器響應(yīng)頻率>10kHz，支持實時動態(tài)調(diào)整（如電機轉(zhuǎn)速控制）。/ H2 _  L2 G$ B# W+ H
三、 典型應(yīng)用場景" n3 \, Y  V1 Q2 A
1、 工業(yè)機器人：7 x, V3 \4 H' R
（1）關(guān)節(jié)速度控制：激光傳感器監(jiān)測關(guān)節(jié)位移，計算角速度，實現(xiàn)軌跡跟蹤（如焊接機器人）。8 l& I/ m) Q# B1 B% [4 L1 [
（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)整伺服電機轉(zhuǎn)速。3 u: o8 V2 R7 y" ~
2無刷電機控制：磁致伸縮傳感器檢測轉(zhuǎn)子位置，控制器調(diào)整輸入頻率以穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。
9 g% O  @/ L: N3、 車輛懸架系統(tǒng)：線性電位計測量懸架位移，ECU調(diào)整阻尼力以優(yōu)化平順性。
( ]+ S) g! r0 c) N& ~2 z4、 精密加工機床進給控制：光柵尺測量工作臺位移，閉環(huán)控制步進電機轉(zhuǎn)速。（未完明天待續(xù)：存在不足及應(yīng)對）0 U7 n- g0 ~; G/ n* M  w2 B

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作者: pengzhiping    時間: 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
# t% \. a4 h  z/ ?# W1 W
) N- I% [0 Y/ G$ P8 U6 ]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) 2 @2 [6 V& \7 ~
非接觸式的 激光的 從發(fā)射端到接收端 計算反射時間來計算距離的
2 G4 e; k' }! V7 v. u
  R/ y0 W% @/ o; @- s' ^; k/ w8 p4 a" C; `3 s
其中 基恩士做的比較好點 應(yīng)用更廣
作者: 學(xué)渣渣    時間: 2025-4-6 16:16
pengzhiping 發(fā)表于 2025-4-6 10:15
  x) T! i( Y1 M% V$ F( |8 V6 A+ H9 w% ?( h圖片不是位移傳感器吧  是接近開關(guān) 感應(yīng)金屬的
! j/ O9 K( b$ j. O  Q7 O: A1 V5 `9 Z
6 H0 S! ^2 m9 P  Z: p9 }位移傳感器 分 接觸式和非接觸式。接觸式是用彈簧+光柵尺 ...

# I* y' q2 i% _5 D6 {' R# B“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)”/ l) A. W+ d3 k6 S3 M( a) L: X4 c

+ u0 q4 }0 t% I+ t典型的基礎(chǔ)是電阻尺，電阻尺好像沒彈簧吧？' ?1 v  D+ M( L/ X, U, @
作者: 學(xué)渣渣    時間: 2025-4-6 16:24
pengzhiping 發(fā)表于 2025-4-6 10:15
, V+ V) G0 `" c% |圖片不是位移傳感器吧  是接近開關(guān) 感應(yīng)金屬的! `& j% L6 Q/ X4 F& d8 \

. v( {: O- m5 q2 z8 D/ `位移傳感器 分 接觸式和非接觸式。接觸式是用彈簧+光柵尺 ...
, z+ D( R* f1 G9 A3 t: d
一看產(chǎn)品圖，覺得就一接近開關(guān)，常開常閉而已；/ \9 g& f9 F4 p, y5 Q0 E! m1 h

* M$ T/ F$ V% n8 K: n/ d但是一看輸出模擬量，難道這個對應(yīng)距離？覺得lz應(yīng)該有點真知灼見，趕緊上網(wǎng)查一下。& `0 e" X5 g0 N+ F/ R
[attach]573156[/attach]- ?* _9 i) i. P# Z. u( b5 S

  ^" @  }. y, R發(fā)現(xiàn)這玩意就是一個開關(guān)。就這？
! \- W) ?; c5 b/ J8 o% p; \  R1 q" ~& U

2 Z3 t0 l  t9 O7 w7 Y# K2 C0 u所以層主你說的是對的。
# W  N7 D( k9 J! h& ~6 [/ m
1 |6 K( v# W% a* r% F9 D$ o本著精益求精，毀人不倦的精神，lz刪圖重發(fā)吧。以上。
$ J0 D$ E  @6 S0 @8 I# P% L4 y( s6 ~( \* G4 J
作者: 喂我袋鹽    時間: 2025-4-6 16:32
@ytzhanggj007  
作者: pengzhiping    時間: 2025-4-6 22:25
漫反射是光電開關(guān)  是檢測物體表面，檢測對象和材質(zhì)關(guān)系不大，和表面粗糙度有關(guān)
' T/ W2 g( m/ Z% G; Y9 N3 L1 j. @" k9 [' T+ q. O* n2 l" r$ K7 ^4 [% ^
你這是金屬接近開關(guān)
作者: 面壁深功    時間: 2025-4-7 05:53
學(xué)渣渣 發(fā)表于 2025-4-6 16:24& V2 I0 ~. X1 v/ t3 {
一看產(chǎn)品圖，覺得就一接近開關(guān)，常開常閉而已；6 `2 g( Q# F# A5 }" B6 j% i

3 L; g( k! ?* U& S- y- d但是一看輸出模擬量，難道這個對應(yīng)距離？覺得lz應(yīng)該有 ...
% y3 }  Z' ~. M9 }. g; z
補上，替換原發(fā)圖
& i8 V3 D* b+ K8 ~% X8 a
作者: 廟嶺葉無道    時間: 2025-4-7 10:15
俺們都用 MTS



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