机忆械新（21）——谈位移传感器用于速度控制（上）

面壁深功

$ P% U5 J; c1 n+ [
0 |" M6 g, Z8 y3 ~8 G) b谈位移传感器用于速度控制（上）
4 x8 Q! k; e7 B! u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。
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：
v=Δx/Δt/= x(t2)−x(t1)/( t2−t1)
& b) g+ Y: h* T9 @4 d其中，x(t)为传感器输出的位置信号，Δt为采样时间间隔。
6 S5 D/ g+ c$ R. A& i关键信号处理技术：
$ L( V9 t! S" z8 m* ?; J- V* s5 u1、 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。
5 A9 f/ c) B) S+ |' t二、技术优势：高精度与实时反馈
位移传感器在速度控制中的优势体现在：
0 h9 N$ i9 E0 M; l& q& |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）。
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。
+ i% S/ b9 N8 C. y4 E0 ~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）。
" O" C/ N& c& O1 E1 q7 _0 u# [三、 典型应用场景
1、 工业机器人：
- o3 o' X* n% |) C8 h（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）
8 f; a4 e8 w# o$ |7 H9 b& c* H

; r0 |& Z3 C9 N' Y

pengzhiping

图片不是位移传感器吧  是接近开关 感应金属的
: U6 X! P  f% V; b! s( d- m
$ L6 }% `* h  e1 t( }' p% Y位移传感器 分 接触式和非接触式。接触式是用弹簧+光栅尺结构
, C' T* k6 r  h1 g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
: ?5 D' A' |( G, o6 _4 Q

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
图片不是位移传感器吧  是接近开关 感应金属的

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”
5 M, ~  P; y$ I
典型的基础是电阻尺，电阻尺好像没弹簧吧？
1 I! r. u1 s7 V" E- j- |

学渣渣

pengzhiping 发表于 2025-4-6 10:15
% s3 X0 I5 _. G3 r0 q+ G9 P! Y图片不是位移传感器吧  是接近开关 感应金属的

9 R+ Z4 w4 T. V8 ], H+ f0 j: ^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；

4 K6 y( w) p# c) s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。

! L& d! w2 u2 m% u. q+ ]
发现这玩意就是一个开关。就这？


所以层主你说的是对的。
5 p( w/ B$ `+ M. k( q) F# m
本着精益求精，毁人不倦的精神，lz删图重发吧。以上。
& K. s+ k. A, b3 R# @4 v: ~
- b; M" ^9 U9 D2 }6 y6 E$ B

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

你这是金属接近开关

面壁深功

学渣渣 发表于 2025-4-6 16:24
, r: R% v* Y' Q2 o; d一看产品图，觉得就一接近开关，常开常闭而已；
$ [; {# K# F: e; X( \
  B/ F$ _8 Q- m, a, R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
. h9 M# ^1 K7 i  S

庙岭叶无道

俺们都用 MTS