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分析仪器常用传感器 编码式位置和位移传感器
安平
2022/11/30
红小豆
私聊
液相色谱(LC)
分析仪器常用传感器
编码式位置和位移传感器
概述
编码式位移传感器基于脉冲编码原理,用以测量运动部件的直线位置和速度变化、转轴旋转角度和速度变化等,其输出信号为电脉冲。
简述
现代的
气相色谱仪
或者
液相色谱仪
是一套复杂的精密机
-
电
-
光学
-
化学系统,为保证其高性能的运行,需要精细控制机械部件的运动位置、运动距离、角度和速度。例如
气相色谱仪
或者
液相色谱仪
需要精确控制进样针运行位置和速度、样品瓶的准确识别检测、柱温箱后开门控制、色谱进样阀和切换阀控制等,均需要使用位置和位移传感器。
期间需要使用到位置和位移传感器,一般需要确定部件运行的起点(原点),各个部件位置,或者部件相对于原点的移动位置以及运动速度。
通常情况下,机械部件需要安装反射式或者透射式的码盘,与机械部件运动同步或者通过齿轮、齿条、皮带或者丝杆连接,随着机械部件的运动位置(位移)传感器会连续输出脉冲信号。色谱系统根据接收到脉冲的时间点、时间间隔和脉冲个数,可以确定机械部件的运行是否正确和实时。
高精度的脉冲编码器每个旋转周期可以输出数百至数万个脉冲信号,以满足高精度位置(或位移)检测的需要。按码盘的读取方式,脉冲编码器可以分为光电式、电磁式和接触式,其中光电式脉冲编码器的可靠性和精密度较高。根据编码类型,脉冲编码器可以分为绝对式编码器和增量式编码器。
脉冲编码器使用的码盘的常见形式如图
1
所示,图
1-a
、
b
为反射方式码盘,分别为二进制码盘和格雷码盘,码盘表面有黑色和白色不同区域组成,需要反射式光电开关配合工作,可用于绝对式编码器;图
1-c
为透射式码盘,码盘上面均匀制作刻槽,需要透射式光电开关配合工作,可以用于绝对或者增量式编码器。
图中所示的二进制码盘或格雷码盘旋转一周,即可以产生
0000-1111
共计
16
个二进制数字,可以将圆盘分成
16
等份。某些型号
气相色谱仪
或
液相色谱仪
圆盘状自动进样器样品架采用此种码盘,用以确定样品瓶位置。
图
1-a
所示的二进制形式码盘,如果传感器发生位置偏差,可能会出现较大的定位差异。例如
7
号位置(
0111
)向
8
号位置(
1000
)运行时,由于传感器位置发生偏差,可能会导致实际运行为
8
(
1000
)号位置至
15
(
1111
)号位置,一般称此类误差为非单值性误差。采用图
1-b
所示的格雷码盘可以消除此类问题,格雷码盘的特点是相邻两个二进制数值仅有一位数字不同,运行偏差不超过一个单位,可以提高可靠性。
图
1-c
为平动码盘,码盘可以选用透明或者不透明材质,对应制作不透明或透明的精密刻线或者刻槽,可以用作多位自动进样器样品瓶位置的位置传感器。
平动码盘还可以用作位移传感器,色谱系统通过识别码盘输出脉冲的数量和时间间隔,用以确定机械部件的移动距离和移动速度。多位样品盘的定位误差要求较高,采用精密刻线的码盘可以协助完成此项工作。
色谱仪器较多部件的运动方式为直线型,一般需要采用皮带、齿轮齿条或丝杆将电机的旋转运动转换成直线运动,码盘一般与电机同步旋转工作。与普通光电开关相同,需要保持光路的清洁,避免严重灰尘或者油污的干扰。
小结
简单说明光电编码器的原理。
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私聊
zyl3367898
第1楼
2022/12/04
应助达人
原来是这样在盘上拿瓶子的。
0
发表回复
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