机忆械新（21）——谈位移传感器用于速度控制（上）

面壁深功

谈位移传感器用于速度控制（上）
' p7 L- T4 `: G% N$ w. P2 E位移传感器在速度控制中扮演着核心角色，其通过实时监测物体位置变化，为控制系统提供精准反馈，从而实现对速度的闭环控制。以下从原理、技术优势、典型应用及存在问题及应对四方面展开。
  T- x7 G& L2 P: s一、核心原理：位置微分计算速度
位移传感器通过测量目标物体的位置变化（如移动距离），控制系统对位置数据进行微分运算（如离散差分法）以计算速度：
4 L; L! e8 Q, B' B0 \6 W7 Qv=Δx/Δt/= x(t2)−x(t1)/( t2−t1)
$ y4 H, ^: m* L& }) t其中，x(t)为传感器输出的位置信号，Δt为采样时间间隔。
. u  K! Y; O3 a* Y( y关键信号处理技术：
* o3 w4 m1 H3 h  i) Z1、 滤波算法：采用低通滤波抑制高频噪声，但需平衡响应速度与噪声抑制（如二阶巴特沃斯滤波器）。
2、 采样率：需满足奈奎斯特准则，采样频率需大于信号最高频率的2倍，避免混叠失真。
- N( n7 }+ F: A) f: g2 ~二、技术优势：高精度与实时反馈
/ |. q1 n: X. c9 j$ r" ~位移传感器在速度控制中的优势体现在：
1、 非接触测量：激光传感器、电容传感器等无需物理接触，避免摩擦损耗，适合高速运动场景（如机器人关节）。
# d# B5 ?6 E/ ]% z+ g- N+ |2、 高分辨率：激光三角测量传感器分辨率可达±0.01mm，提升速度计算精度。
3、动态响应：光纤传感器响应频率>10kHz，支持实时动态调整（如电机转速控制）。
三、 典型应用场景
! r  }6 n) d5 ^; S6 V1、 工业机器人：
0 h/ r+ N. z: p# p% k3 r' [+ T（1）关节速度控制：激光传感器监测关节位移，计算角速度，实现轨迹跟踪（如焊接机器人）。
（2）末端执行器定位：电容传感器反馈末端位置，PID控制器调整伺服电机转速。
2无刷电机控制：磁致伸缩传感器检测转子位置，控制器调整输入频率以稳定转速。
3、 车辆悬架系统：线性电位计测量悬架位移，ECU调整阻尼力以优化平顺性。
4、 精密加工机床进给控制：光栅尺测量工作台位移，闭环控制步进电机转速。（未完明天待续：存在不足及应对）
2 O% s& ~3 ~# [4 P6 V

pengzhiping

图片不是位移传感器吧  是接近开关 感应金属的

( z; }) d6 p: N6 t7 i% e# B位移传感器 分 接触式和非接触式。接触式是用弹簧+光栅尺结构
/ d1 X/ k+ {% Y$ U, J+ H6 Q8 R非接触式的 激光的 从发射端到接收端 计算反射时间来计算距离的
9 \. W9 n$ e3 [. y* U

3 Y* Y! F* C1 u: R8 i9 a0 L其中 基恩士做的比较好点 应用更广

学渣渣

pengzhiping 发表于 2025-4-6 10:15
0 G. |% [' u' a8 F; J) o图片不是位移传感器吧  是接近开关 感应金属的
- D2 {1 J5 Q1 K, l- y
位移传感器 分 接触式和非接触式。接触式是用弹簧+光栅尺 ...

“位移传感器 分 接触式和非接触式。接触式是用弹簧+光栅尺结构”

/ S0 ?9 ^& b/ \0 h$ z% S典型的基础是电阻尺，电阻尺好像没弹簧吧？

学渣渣

pengzhiping 发表于 2025-4-6 10:15
图片不是位移传感器吧  是接近开关 感应金属的

/ y. b  S2 K8 w$ {1 R位移传感器 分 接触式和非接触式。接触式是用弹簧+光栅尺 ...

一看产品图，觉得就一接近开关，常开常闭而已；
1 s! C, i+ y6 L, [
! T+ i* _1 ~1 t1 O( N3 D/ A但是一看输出模拟量，难道这个对应距离？觉得lz应该有点真知灼见，赶紧上网查一下。

  W& _( d& _) X5 U
发现这玩意就是一个开关。就这？


所以层主你说的是对的。
7 c& r+ @0 w3 S) ?- I
本着精益求精，毁人不倦的精神，lz删图重发吧。以上。
) o: B) L) d0 a6 V
( ~0 b) h, y8 Z5 n( d  p; O4 M

喂我袋盐

@ytzhanggj007  

pengzhiping

漫反射是光电开关  是检测物体表面，检测对象和材质关系不大，和表面粗糙度有关
( b. Q! l% j1 }1 e7 M: y* K
你这是金属接近开关

面壁深功

学渣渣 发表于 2025-4-6 16:24
( s  O7 r( T& f, K一看产品图，觉得就一接近开关，常开常闭而已；
) ^5 w4 O1 y9 f7 v5 z( s' w( ]0 W
但是一看输出模拟量，难道这个对应距离？觉得lz应该有 ...

补上，替换原发图

庙岭叶无道

俺们都用 MTS