設計一個小實驗裝置能產生用於位移感測器特性標定的正弦信號

⑴ 位移感測器原理 淺述位移感測器的優勢和應用

位移感測器又稱為線性感測器，是一種探測物體移動位移的裝置。根據樣式劃分，它分為電感式位移感測器，電容式位移感測器，光電式位移感測器，位移感測器超聲波式位移感測器，霍爾式位移感測器。電感式位移感測器是一種屬於金屬感應的線性器件，接通電源後，在開關的感應面將產生一個交變磁場，當金屬物體接近此感應面時，金屬中則產生渦流而吸取了振盪器的能量，使振盪器輸出幅度線性衰減，然後根據衰減量的變化來完成無接觸檢測物體的目的。

計量光柵是利用光柵的莫爾條紋現象來測量位移的。「莫爾」原出於法文Moire，意思是水波紋。幾百年前法國絲綢工人發現，當兩層薄絲綢疊在一起時，將產生水波紋狀花樣;如果薄綢子相對運動，則花樣也跟著移動，這種奇怪的花紋就是莫爾條紋。

一般來說，只要是有一定周期的曲線簇重疊起來，便會產生莫爾條紋。計量光柵在實際應用上有透射光柵核姿和反射光柵兩種;按其作用原理又可分為輻射光柵和相位光柵;按其用途可分為直線光柵和圓光柵。下面以透射光柵為例加以討論。

透射光柵尺上均勻地刻有平行的刻線即柵線，a為刻線寬，b為兩刻線之間縫寬，W=a+b稱為光柵柵距。目前國內常用的光柵每毫米刻成10、25、50、100、250條等線條。光柵的橫向莫爾條紋測位移，需要兩塊光柵。一塊光柵稱為主光柵，它的大小與測量范圍相一致;另一塊是很小的一塊，稱為指示光柵。為了測量位移，必須在主光柵側加光源，在指示光柵側加光電接收元件。當主光柵和指示光柵相對移動時，由於光柵的遮光作用而使莫爾條紋移動，固定在指示光柵側的光電元件，將光強變化轉換成電信號。由於光源的大小有限及光柵的衍射作用，使得信號為脈動信號。

位移感測器是測量物體位置移動的高精密自動化測量工具。位移感測器又稱為線性感測器,位移是和物體的位置在運動過程中的移動有關的量，位移的測量方式所涉及的范圍是相當廣泛的。在這種轉換過程中有許多物理量常常需要先變換為位移，然後再將位移變換成電量。因此位移感測器是一類重要的基本感測器。

某些廳氏塌應用中，電位器式位移感測器的可動電刷與被測物體相連。物體的位移引起電位器移動端的電阻變化。阻值的變化量反映了位移的量值，阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。通常在電位器上通以電源電壓，以把電阻變化轉換為電壓輸出。線繞式電位器由於其電刷移動時電阻以匝電阻為階梯而變化，其輸出特性亦呈階梯形。如果這種位移感測器在伺服系統中用作位移反饋元件，則過大的階躍電壓會引起系統振盪。因此在電位器的製作中應盡量減小每匝的電阻值。電位器式位移感測器的另一個主要缺點是易磨損。它的優點是：結構簡單，輸出信號大，使用方便，價格低廉。

土巴兔在線免費為大家提供「各家裝修報價、1-4家本地裝修公司、3套裝修設計方案」，還有裝修避扮圓坑攻略！點擊此鏈接：【https://www.to8to.com/yezhu/zxbj-cszy.php?to8to_from=seo__m_jiare&wb】，就能免費領取哦~

⑵ 位移感測器的工作原理是什麼

工作原理

位移感測器，是利用磁致伸縮原理、通過兩個不同磁場相交產生一個應變脈沖信號來准確地測量位置的。測量元件是一根波導管，波導管內的敏感元件由特殊的磁致伸縮材料製成的。測量過程是由感測器的電子室內產生電流脈沖。

該電流脈沖在波導管內傳輸，從而在波導管外產生一個圓周磁場，當該磁場和套在波導管上作為位置變化的活動磁環產生的磁場相交時，由於磁致伸縮的作用，波導管內會產生一個應變機械波脈沖信號，這個應變機械波脈沖信號以固定的聲音速度傳輸，並很快被電子室所檢測到。

由於這個應變機械波脈沖信號在波導管內的傳輸時間和活動磁環與電子室之間的距離成正比，通過測量時間，就可以高度精確地確定這個距離。由於輸出信號是一個真正的絕對值,而不是比例的或放大處理的信號,所以不存在信號漂移或變值的情況,更無需定期重標。

(2)設計一個小實驗裝置能產生用於位移感測器特性標定的正弦信號擴展閱讀：

位移感測器的應用

1、火車輪緣的幾何狀態參數影響著列車運行的速度與平穩度，對列車的安全運行十分重要。傳統的檢測手段較為復雜，通常是用帶有游標的專用尺子來進行測量，對數據的人工讀取造成測量的誤差比較大，同時不能實現檢測數據的數字化管理。

2、輪緣高度、寬度、輪輞厚度等方面的檢測用到很多感測器，而最為關注的是位移感測器，位移感測器有很多種，用在火車上車輪緣狀檢測是目前新型感測器技術叫做激光位移感測器。目前用在火車輪緣上檢測是的激光三角測量法，短距離的測量精度很高。