機憶械新（21）——談位移傳感器用于速度控制（上）

面壁深功

+ }& [5 r* m$ Y5 l0 Z* ]+ ?3 z7 ?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，其通過實時監測物體位置變化，為控制系統提供精準反饋，從而實現對速度的閉環控制。以下從原理、技術優勢、典型應用及存在問題及應對四方面展開。
  L! b6 C: `) v4 y. D3 Q# g9 L一、核心原理：位置微分計算速度
位移傳感器通過測量目標物體的位置變化（如移動距離），控制系統對位置數據進行微分運算（如離散差分法）以計算速度：
v=Δx/Δt/= x(t2)−x(t1)/( t2−t1)
其中，x(t)為傳感器輸出的位置信號，Δt為采樣時間間隔。
關鍵信號處理技術：
+ e' |, t7 X8 F6 ~! f1、 濾波算法：采用低通濾波抑制高頻噪聲，但需平衡響應速度與噪聲抑制（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、技術優勢：高精度與實時反饋
% {7 w& d) a3 n" p* |位移傳感器在速度控制中的優勢體現在：
9 }: s, p6 {/ o% A9 _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，適合高速運動場景（如機器人關節）。
$ j% t5 b' D4 _. I6 e$ r2、 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。
3、動態響應：光纖傳感器響應頻率>10kHz，支持實時動態調整（如電機轉速控制）。
三、 典型應用場景
1、 工業機器人：
（1）關節速度控制：激光傳感器監測關節位移，計算角速度，實現軌跡跟蹤（如焊接機器人）。
（2）末端執行器定位：電容傳感器反饋末端位置，PID控制器調整伺服電機轉速。
/ }1 u( t& b4 O: x* m  ?$ [2無刷電機控制：磁致伸縮傳感器檢測轉子位置，控制器調整輸入頻率以穩定轉速。
. u) n: m/ N7 ?/ }3、 車輛懸架系統：線性電位計測量懸架位移，ECU調整阻尼力以優化平順性。
4、 精密加工機床進給控制：光柵尺測量工作臺位移，閉環控制步進電機轉速。（未完明天待續：存在不足及應對）
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# m1 T2 M* A0 ~! D

pengzhiping

圖片不是位移傳感器吧  是接近開關 感應金屬的

位移傳感器 分 接觸式和非接觸式。接觸式是用彈簧+光柵尺結構
  j6 p+ X2 R! D. S* u非接觸式的 激光的 從發射端到接收端 計算反射時間來計算距離的
* e6 J9 ?9 c  h% O2 {

( w1 e, c- D8 ?* p3 j& ^1 ^其中 基恩士做的比較好點 應用更廣

學渣渣

pengzhiping 發表于 2025-4-6 10:15
6 N- |8 P, Q+ V7 p- g" R圖片不是位移傳感器吧  是接近開關 感應金屬的

7 [7 K  P7 [2 y$ J1 M/ ?8 G位移傳感器 分 接觸式和非接觸式。接觸式是用彈簧+光柵尺 ...

2 G* g0 h* D6 C/ n& c* t( I0 n9 {( ~“位移傳感器 分 接觸式和非接觸式。接觸式是用彈簧+光柵尺結構”
$ y" u( f" y1 o, H
7 {; k  C5 n3 ?6 P" U9 \0 B典型的基礎是電阻尺，電阻尺好像沒彈簧吧？

學渣渣

pengzhiping 發表于 2025-4-6 10:15
圖片不是位移傳感器吧  是接近開關 感應金屬的

+ ], t, \" b/ k: O& |7 Q位移傳感器 分 接觸式和非接觸式。接觸式是用彈簧+光柵尺 ...

一看產品圖，覺得就一接近開關，常開常閉而已；

但是一看輸出模擬量，難道這個對應距離？覺得lz應該有點真知灼見，趕緊上網查一下。
& ?5 t/ x" E$ {1 }. `1 Q/ T# `

發現這玩意就是一個開關。就這？

# E5 z* W" I7 r3 A7 b  u" C: H
所以層主你說的是對的。

1 N8 S* e% @7 `本著精益求精，毀人不倦的精神，lz刪圖重發吧。以上。
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喂我袋鹽

@ytzhanggj007  

pengzhiping

漫反射是光電開關  是檢測物體表面，檢測對象和材質關系不大，和表面粗糙度有關
# u" }* k& c7 ]* d# F' O& i
5 s0 U2 S3 t- q( P8 z你這是金屬接近開關

面壁深功

學渣渣 發表于 2025-4-6 16:24
( g- M/ p6 G# s+ t0 `, N' ]一看產品圖，覺得就一接近開關，常開常閉而已；
& f1 z) v2 P' H+ K' E9 ^5 N
但是一看輸出模擬量，難道這個對應距離？覺得lz應該有 ...

補上，替換原發圖

廟嶺葉無道

俺們都用 MTS