第三章数字传感技术 一、学习本课程所需的预备知识。 物理、电工基础、电子测量技术、电子线路。 二、教学提要（重难点）、课程内容、教学要求、实验指导。 数字式传感器的输出信号为账冲成数字，直接可以与微机接口。本章主要介绍了光辐 传感器、感应同步器以及旋转变压器，这几种传感器主要应用在数控设备中。其中，光概传 感器、感应月步器为重点内容。 在光狮传感器一节中，重点介留了光相传感器的组成、莫尔条纹的形成及特点、光栅 数显表的原理、光栅传感器的维护。另外要使学生掌挥细分技术以及变向技术。 感应同步器重点掌握工作原理以及数显表的推护流程。了解感应月步器的信号处理方 式. 了解旋转变压器的工作原理。 教学建议： 由于光桶传感器价格较高，在数学中根难完成与实践相接合，所以要详细介绍光师传 感器的工作原理，即莫尔条纹的形成。使学生能真正掌挥这部分知识。由于感应同步器的工 作原理比较简单，但信号处理难度较深，所以主要使学生掌报原理部分即可。 教学重点： 光电式编码器、霍尔传感器，旋转变压器、感应月步器，光桶位移传感器和磁懦位移 传感墨的特点，结构、工作原理和应用。 教学难点： 能转变压器工作原理：感应同步器信号处理方式：莫尔条纹眼理。 三、本章教学内容 1、旋转编码器 旋转编码器概老及其分类 1)接触式码盘 接触式码盘结构 接触式码盘工作原理： 接触式码盘特点。 2)光电式编码器 光电式编码器的结构：
第三章 数字传感技术 一、学习本课程所需的预备知识。 物理、电工基础、电子测量技术、电子线路。 二、教学提要（重难点）、课程内容、教学要求、实验指导。 数字式传感器的输出信号为脉冲或数字，直接可以与微机接口。本章主要介绍了光栅 传感器、感应同步器以及旋转变压器，这几种传感器主要应用在数控设备中。其中，光栅传 感器、感应同步器为重点内容。 在光栅传感器一节中，重点介绍了光栅传感器的组成、莫尔条纹的形成及特点、光栅 数显表的原理、光栅传感器的维护。另外要使学生掌握细分技术以及变向技术。 感应同步器重点掌握工作原理以及数显表的维护流程，了解感应同步器的信号处理方 式。 了解旋转变压器的工作原理。 教学建议： 由于光栅传感器价格较高，在教学中很难完成与实践相接合，所以要详细介绍光栅传 感器的工作原理，即莫尔条纹的形成，使学生能真正掌握这部分知识。由于感应同步器的工 作原理比较简单，但信号处理难度较深，所以主要使学生掌握原理部分即可。 教学重点： 光电式编码器、霍尔传感器、旋转变压器、感应同步器、光栅位移传感器和磁栅位移 传感器的特点、结构、工作原理和应用。 教学难点： 旋转变压器工作原理；感应同步器信号处理方式；莫尔条纹原理。 三、本章教学内容 1、旋转编码器 旋转编码器概念及其分类 1）接触式码盘 接触式码盘结构； 接触式码盘工作原理； 接触式码盘特点。 2）光电式编码器 光电式编码器的结构；
光电式编码器的工作原理 光电式编码器的特点。 3)电磁式编码器 电磁式编码器工作源理（一股了解）川 电磁式编码落应用（一取了解）， 2、旋转变压器 旋转变压器概念与结构： 旋转变压器的工作原理（定性了解，学生可不要求拿握公式推导）： ,转变压墨在数控机床中的应用。 3、感应同步器 感应问步器概之与结构： 多应问步器工作原理 感应同步器的信号处理方式（定性了解，学生可不要求掌握公式推导： 感应问步器在数控机床中的应用（结合图2·21，一般了解）： 应问步器的安装要求（一般了解）。 4、光横位移传感器 光概位移传感器的概之与结构 直线型透射光栅位移传感器的工作原理： 光腰位移传感器在最控机床中的应用（结合图2·21，一般了解）： 光概位移传感器的安装要求《一般了解) 5)磁桥位移传感器 直线型磁栅位移传感器的组成和结构： 直线型磁爆位移传感器的工作原理 直线型磁操位移传感器的安装要求《一般了解)， 建议本章讲完后，数师结合自己数学情况以表格形式，白钠总结大种数控机床常用的 传感器在结构，工作原理、检测量，特点等方面做一比较，使学生建立一个比较完整的知识 体系。 四、典型例题 1、光码盘的工作原理是什么7 答：码盘式传感器是建立在编马器的基础上的，它能够将角度转换为数字编码，是一种数字
光电式编码器的工作原理； 光电式编码器的特点。 3）电磁式编码器 电磁式编码器工作原理（一般了解）； 电磁式编码器应用（一般了解）。 2、旋转变压器 旋转变压器概念与结构； 旋转变压器的工作原理（定性了解，学生可不要求掌握公式推导）； 旋转变压器在数控机床中的应用。 3、感应同步器 感应同步器概念与结构； 感应同步器工作原理； 感应同步器的信号处理方式（定性了解，学生可不要求掌握公式推导）； 感应同步器在数控机床中的应用（结合图 2·21，一般了解）； 感应同步器的安装要求（一般了解）。 4、光栅位移传感器 光栅位移传感器的概念与结构； 直线型透射光栅位移传感器的工作原理； 光栅位移传感器在数控机床中的应用（结合图 2·21，一般了解）； 光栅位移传感器的安装要求（一般了解）。 5）磁栅位移传感器 直线型磁栅位移传感器的组成和结构； 直线型磁栅位移传感器的工作原理； 直线型磁栅位移传感器的安装要求（一般了解）。 建议本章讲完后，教师结合自己教学情况以表格形式，归纳总结六种数控机床常用的 传感器在结构、工作原理、检测量、特点等方面做一比较，使学生建立一个比较完整的知识 体系。 四、典型例题 1、光码盘的工作原理是什么？ 答：码盘式传感器是建立在编码器的基础上的，它能够将角度转换为数字编码，是一种数字
式的传感器。码盘核结构可以分为接触式、光电式和电磁式三种。后两种为事接触式测量。 光电式偏码器由光尊、光学系统、码盘、光电接收元件、处理电路等组成。由光源发出的充 线经透镜变成一束平行光塑射在码盘上，通过透光部分的光线经珠缝思财到光电元件上，光 电元件的排列与码道一一对应，这样几个光电元件输出的电信号组合就反映了角度信息，经 处理电路得到被测角度的数字量。 2、什么叫真尔条纹T 答：将量距相同的两块光儒的刻线面相对重叠在一起，并且使二者橱线有很小的交角8， 这样就可以看到在近似垂直情线方向上出现明暗相间的条纹，称为莫尔条纹。莫尔条纹是基 于光的干涉效应产生的：
式的传感器。码盘按结构可以分为接触式、光电式和电磁式三种，后两种为非接触式测量。 光电式编码器由光源、光学系统、码盘、光电接收元件、处理电路等组成。由光源发出的光 线经透镜变成一束平行光照射在码盘上，通过透光部分的光线经狭缝照射到光电元件上，光 电元件的排列与码道一一对应，这样几个光电元件输出的电信号组合就反映了角度信息，经 处理电路得到被测角度的数字量。 2、什么叫莫尔条纹？ 答：将栅距相同的两块光栅的刻线面相对重叠在一起，并且使二者栅线有很小的交角 ， 这样就可以看到在近似垂直栅线方向上出现明暗相间的条纹，称为莫尔条纹。莫尔条纹是基 于光的干涉效应产生的