機(jī)憶械新（21）——談位移傳感器用于速度控制（上）

面壁深功

4 b$ ]* [2 Q$ _5 f+ V" k談位移傳感器用于速度控制（上）
) Q( H9 b; c; R# d8 v位移傳感器在速度控制中扮演著核心角色，其通過實(shí)時(shí)監(jiān)測物體位置變化，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。
一、核心原理：位置微分計(jì)算速度
位移傳感器通過測量目標(biāo)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(jìn)行微分運(yùn)算（如離散差分法）以計(jì)算速度：
4 n7 T+ x3 W9 n* n1 G3 D! [; pv=Δx/Δt/= x(t2)−x(t1)/( t2−t1)
其中，x(t)為傳感器輸出的位置信號，Δt為采樣時(shí)間間隔。
/ Y5 v$ r& ^4 D7 p' B; `7 y關(guān)鍵信號處理技術(shù)：
7 V4 Z- P2 r+ i2 r2 ]  j* ]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最高頻率的2倍，避免混疊失真。
二、技術(shù)優(yōu)勢：高精度與實(shí)時(shí)反饋
位移傳感器在速度控制中的優(yōu)勢體現(xiàn)在：
1、 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(yùn)動場景（如機(jī)器人關(guān)節(jié)）。
2、 高分辨率：激光三角測量傳感器分辨率可達(dá)±0.01mm，提升速度計(jì)算精度。
* z1 ^, r1 B7 _/ g. L" k6 y3、動態(tài)響應(yīng)：光纖傳感器響應(yīng)頻率>10kHz，支持實(shí)時(shí)動態(tài)調(diào)整（如電機(jī)轉(zhuǎn)速控制）。
2 ^* d2 [! j- N& G) m三、 典型應(yīng)用場景
% b% s, Q3 B2 X8 D1、 工業(yè)機(jī)器人：
（1）關(guān)節(jié)速度控制：激光傳感器監(jiān)測關(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無刷電機(jī)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。
. {3 m+ J/ L7 x6 l3、 車輛懸架系統(tǒng)：線性電位計(jì)測量懸架位移，ECU調(diào)整阻尼力以優(yōu)化平順性。
9 L$ M# U' U! L/ v  q4、 精密加工機(jī)床進(jìn)給控制：光柵尺測量工作臺位移，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）


) e. z, m! ^8 J1 _! r$ G) U

pengzhiping

圖片不是位移傳感器吧  是接近開關(guān) 感應(yīng)金屬的
" z1 R- M. X4 d' [7 p- m/ @
3 [- r+ U* e) m5 Y0 {3 W4 K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)間來計(jì)算距離的
% K! @6 Z, n% b- v

! \4 {% x+ K4 k3 O1 ^/ \# \其中 基恩士做的比較好點(diǎn) 應(yīng)用更廣

學(xué)渣渣

pengzhiping 發(fā)表于 2025-4-6 10:15
: @* A" I' y' e+ x圖片不是位移傳感器吧  是接近開關(guān) 感應(yīng)金屬的
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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)”
9 B% J" {0 t. X$ G8 ?& _# \% q8 b  O
1 N% S& W6 i* Y1 R1 p, ~# d典型的基礎(chǔ)是電阻尺，電阻尺好像沒彈簧吧？

學(xué)渣渣

pengzhiping 發(fā)表于 2025-4-6 10:15
: R' w4 X; q- c+ u( C9 c9 i圖片不是位移傳感器吧  是接近開關(guān) 感應(yīng)金屬的
' e9 q4 [" j7 Q
" G# N8 c* T$ @3 Z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+ i' Y" V1 H+ h一看產(chǎn)品圖，覺得就一接近開關(guān)，常開常閉而已；
) \# V! R7 G" O! I$ @
8 N" D* B  ^$ q& ?5 [  U7 D6 v但是一看輸出模擬量，難道這個(gè)對應(yīng)距離？覺得lz應(yīng)該有點(diǎn)真知灼見，趕緊上網(wǎng)查一下。


發(fā)現(xiàn)這玩意就是一個(gè)開關(guān)。就這？
( \' m' Q$ m+ |

所以層主你說的是對的。

本著精益求精，毀人不倦的精神，lz刪圖重發(fā)吧。以上。
' `) W2 j. S2 c7 F- F
2 \( R. Z: m; c

喂我袋鹽

@ytzhanggj007  

pengzhiping

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)

, }: Y1 }# b" }) i你這是金屬接近開關(guān)

面壁深功

學(xué)渣渣 發(fā)表于 2025-4-6 16:24
5 Q+ h( t; _9 c6 ]0 l+ p/ ^一看產(chǎn)品圖，覺得就一接近開關(guān)，常開常閉而已；

; Q4 H' S7 w  ]& U$ q3 I但是一看輸出模擬量，難道這個(gè)對應(yīng)距離？覺得lz應(yīng)該有 ...

補(bǔ)上，替換原發(fā)圖

廟嶺葉無道

俺們都用 MTS