下载文档原格式
编码器工作原理及作用-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII编码器工作原理及作用工作原理德国siko编码器由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。
由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。
编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。
分辨率—编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。
作用它是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器，这些脉冲能用来控制角位移，如果编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在一起，也可用于测量直线位移。
编码器产生电信号后由数控制置CNC、可编程逻辑控制器PLC、控制系统等来处理。
这些传感器主要应用在下列方面：机床、材料加工、电动机反馈系统以及测量和控制设备。
在ELTRA编码器中角位移的转换采用了光电扫描原理。
读数系统是基于径向分度盘的旋转，该分度由交替的透光窗口和不透光窗口构成的。
此系统全部用一个红外光源垂直照射，这样光就把盘子上的图像投射到接收器表面上，该接收器覆盖着一层光栅，称为准直仪，它具有和光盘相同的窗口。
接收器的工作是感受光盘转动所产生的光变化，然后将光变化转换成相应的电变化。
一般地，旋转编码器也能得到一个速度信号，这个信号要反馈给变频器，从而调节变频器的输出数据。
1.DS18B20的工作原理① DS18B20数字温度传感器概述DS18B20数字温度传感器是DALLAS公司生产的1－Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。
因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。
DS18B20产品的特点●只要求一个端口即可实现通信。
●在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。
●实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
●测量温度范围在－55.C到＋125.C之间。
●数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。
●内部有温度上、下限告警设置。
TO－92封装的DS18B20的引脚排列见右图，其引脚功能描述见表表3-2DS18B20详细引脚功能描述②DS18B20的内部结构DS18B20的内部框图下图所示，DS18B20 的内部有64 位的ROM 单元，和9 字节的暂存器单元。
64位ROM存储器件独一无二的序列号。
暂存器包含两字节（0和1字节）的温度寄存器，用于存储温度传感器的数字输出。
暂存器还提供一字节的上线警报触发（T H）和下线警报触发（TL）寄存器（2和3字节），和一字节的配置寄存器（4字节），使用者可以通过配置寄存器来设置温度转换的精度。
暂存器的5、6和7字节器件内部保留使用。
第八字节含有循环冗余码（CRC ）。
使用寄生电源时，DS18B20不需额外的供电电源；当总线为高电平时，功率由单总线上的上拉电阻通过DQ引脚提供；高电平总线信号同时也向内部电容CPP充电，CPP 在总线低电平时为器件供电。
（字节5~8 就不用看了）。
图为暂存器A.温度寄存器（0和1字节）DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例：用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。
这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。
磁通门磁力仪磁通门式磁敏传感器又称为磁饱和式磁敏传感器。
它是利用某些高导磁率的软磁性材料(如坡莫合金）作磁芯，以其在交直流磁场作用下的磁饱和特性及法拉第电磁感应原理研制的测磁装置。
这种磁敏传感器的最大特点是适合在零磁场附近工作的弱磁场进行测量。
传感器可作成体积小，重量轻、功耗低，既可测T、Z，也可测ΔT、ΔZ，不受磁场梯度影响，测量的灵敏度可达 0．01 nT，且可和磁秤混合使用的磁测仪器。
由于该磁测仪对资料解释方便，故已较普遍地应用于航空、地面、测井等方面的磁法勘探工作中，在军事上，也可用于寻找地下武器（炮弹、地雷等）和反潜。
还可用于预报天然地震及空间磁测等。
4.1磁通门式磁敏传感器的物理基础（一）磁滞回线和磁饱和现象铁磁性材料的静态磁滞回线，如图1．35所示。
在图中当磁化过程由完全退磁状态开始，若磁化磁场等于零，则对应的磁感应强度也为零。
随着磁化磁场H的增大，磁感应强度B亦增大，扭曲线OA段所示。
但当H增加到某一值Hs之后，B就几乎不随H的增加而增强，通常将这种现象称作磁饱和现象。
开始饱和点所对应的Bs、H。
，分别称作饱和磁感应强度和饱和磁场强度。
图1.35 静态磁滞回线示意图当H增加到Hs后，如使H逐渐减小下来，磁感应强度也就随之减小下来。
但实践证明，一般这种减小都不是按照AO所示的规律减小，而是按照AB所示的轨迹进行，并且当磁场H 减小到零时，磁感应强度B并不等于零，也就是说磁感应强度的变化滞后于磁场H的变化，这种现象称为磁滞现象。
当H由H S减小到零时，B所保留的值Br被称作最大剩磁，之所以叫最大剩磁是由于H 从小于Hs的不同值减小到零，其所对应的剩磁也是不同的，但以H从Hs减小到零时所对应的剩磁Br最大。
欲使剩磁去掉，就需加一个与原磁化磁场相反的磁场，如OC段所示。
线段OC即表示使磁感应强度B恢复到零时所需要的反向磁场强度，这一场强通常称为矫顽力，并用Hc表示。
最大剩磁Br饱和磁感应强度Bs饱和磁场强度Hs及矫顽力Hc是磁性材料的四个重要参数，在设计制造磁力仪器时，必须予以重视。
摘要：介绍单线数字温度传感器DS1820的特性及工作原理，给出了DS1820与89C51单片机接口的应用实例，以及由DS1820组成温度检测系统的方法，并给出了对DS1820进行各种操作的软件流程图。
关键词：单线制（1-Wire)时隙A/D变换美国DALLAS公司生产的单线数字温度传感器DS182,可把温度信号直接转换成串行数字信号供微机处理。
由于每片DS1820含有唯一的硅串行数 所以在一条总线上可挂接任意多个DS1820芯片。
从DS1820读出的信息或写入DS1820的信息，仅需要一根口线（单线接口）。
读写及温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS1820供电，而无需额外电源。
DS1820提供九位温度读数，构成多点温度检测系统而无需任何外围硬件。
本文给出了DS1820与89C51单片机接口的应用实例和DS1820组成温度检测系统的方法，并给出了对D S1820进行各种操作的软件流程图。
１DS1820的特性·单线接口：仅需一根口线与MCU连接·无需外围元件·由总线提供电源·测温范围为-55℃～75℃，精度为0.5℃·九位温度读数·A/D变换时间为200ms·用户自设定温度报警上下限，其值是非易失性的·报警搜索命令可识别哪片DS1820超温度限２DS1820引脚及功能DS1820的引脚见图１（PR35封装）。
GND：地；DQ：数据输入／输出脚（单线接口，可作寄生供电）；VDD：电源电压。
３DS1820的工作原理DS1820的内部结构如图２所示。
由图２可知，DS1820由三个主要数字器件组成：①64bit闪速ROM；②温度传感器；③非易失性温度报警触发器TH和TL。
64bit闪速ROM的结构如下：它既可寄生供电也可由外部５Ｖ电源供电。
在寄生供电情况下，当总线为高电平时，DS1820从总线上获得能量并储存在内部电容上 当总线为低电平时，由电容向DS1820供电。
1 L FL1…/LGK16…程控器工作原理一、燃烧器启动的前提1、程控器复位。
2、风门关闭。
关闭位置的限位开关“Z”（如QSN30）必须将端子11上的电信号输送到端子8上。
3、燃料阀门（BV）闭合位置的控制触点或其他具有类似检查功能的处于端子12与风压开关（LP）之间的触点必须闭合。
4、风压开关（LP）的常闭触点必须闭合（风压测试），即端子4必须输出电压。
5、气压开关（GP）及限制热动开关或压力开关（W）的触点也必须闭合。
二、启动程序1、A启动指令用“R”（即“R”关闭端子4与5之间的控制回路）2、（R）闭合，程控器开始运行，风机电动机接触器线圈通过端子6得到电压（仅预吹风）。
经过t7(2s)后，电动机或烟道通风机也通过端子7得到电压（预吹风或后吹风）。
3、完成t16(启动与风门开启指令间的时间间隔4-6s)，经过端子9给出打开风门的控制指令，伺服电机运行期间，程控器不操作，因为端子8此时不带电，只有当风门完全打开和风门限制开关“A”（全开位置S QN30）给端子8供电并按程序工作，程控器才再启动。
4、t1—风门完全打开时的预吹风时间（额定风量）预吹风时间开始后不久，风压开关切换，选择端子4从端子13上断开，否则控制单元将有可能闭锁（空气压力检查开始），同时端子14必须带电并给点火变压器及燃料阀门供电。
5、在预吹风时间，火焰监测回路的安全功能也经受了试验（火焰继电器去激磁），如果继电器不能适当地起作用，控制闭锁。
6、完成预吹风时间后，控制单元通过端子10使风门挡板运行在低火焰位置，该位置是由风门控制器的辅助开关“M”的切换点确定的。
一、继电器（relay）的工作原理和特性当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。
可分为电气量(如电流、电压、频率、功率等)继电器及非电量(如温度、压力、速度等)继电器两大类。
具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。
广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。
继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。
故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
1、电磁继电器的工作原理和特性电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。
只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。
当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。
这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。
对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
2、热敏干簧继电器的工作原理和特性热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。
它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。
热敏干簧继电器不用线圈励磁，而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。
恒磁环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。
3、固态继电器（SSR）的工作原理和特性固态继电器是一种两个接线端为输入端，另两个接线端为输出端的四端器件，中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。
固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。
按开关型式可分为常开型和常闭型。
SICK施克继电器技术原理产品系列 W18-3用于高规格工业应用得益于优越的 OES 技术，光学性能同类佳自动对准背景抑制功能和前景抑制功能，带有第二个 LED 发射器纤巧坚固的外壳通过双示教或者电位计可选接口、固件和光学部件，型号丰富多样灵活的传感器设置、监测、扩展诊断功能和可视化产品系列 W24-2多用途的坚固传感器技术不惧严酷的工业环境锌压铸的坚固外壳带有 IP 69K 防护等级操作元件由一个盖子保护漫反射式光电传感器高度的环境光抗扰度切换：PNP/NPN 和亮/暗通开关DC 或 DC/AC 版本带有 UL 证书可选：测试输入，定时器，报警输出污染物警告，前窗加热器以及高性能变型M12 插头或 M16 插头：可以90° 旋转产品系列 W24-2 Ex爆炸性危险场所（气体）检测和安全开关标志：EX II 2 G Ex ia op is IIC T4，符合 2014/34/EX/EU (ATEX) 指令符合类别 2 G开关量输出符合 EN 60947-5-6 （NAMUR）M12 插头或 M16 插头：可以 90° 旋转由压铸锌的坚固外壳精确的背景抑制功能SICK施克原装正品光电传感器产品系列 V180-2不仅经济上实用，技术上也不容小觑经济型圆柱形传感器 M18最远扫描范围如下： 100 mm，400 mm，800 mm（漫反射式光电传感器）；300mm（带背景抑制功能的漫反射式光电传感器）；6 m（漫反射式光电传感器）以及 20 m（对射式光电传感器）明亮的状态显示器360° 可视丰富的产品系列为您提供广泛的应用解决方案开关频率高达 1000 Hz金属或塑料外壳可选光轴轴向或径向（90°）可选圆柱型的 M18-外壳整合低成本激光传感器在圆柱型的 M18 外壳里集成激光发射 LED 灯激光等级 1快速的响应时间轴向或径向的光学输出使用长久金属外壳外壳防护等级 IP67小而可见的光点来检测小物体产品系列 GR18圆型，经济，无与伦比的标杆价格实惠的圆柱型 M18-传感器采用标准的外壳设计可选带直头出线口的塑料和金属外壳类型清晰醒目的 PinPoint-LED 灯醒目的 LED 状态外壳防护等级 IP 67产品系列 GR18S圆型，短小，无与伦比的经济性超短结构的低成本圆柱形 M18-传感器五个不同的外壳设计可选塑料或金属、轴向或径向光学版本清晰醒目的 PinPoint-LED 灯通过电位计开关阈值（视类型而异）特殊的"完全齐平"变型由金属制成醒目的 LED 状态外壳防护等级 IP 67产品系列 W2 Flat微型光电传感器系列产品：超小、超平、超强全球小的按钮不需要外接信号放大器能识别透明或者反光的物体内嵌金属安装螺纹坚固的外壳产品系列 W8 Inox经久耐用、种类丰富，安装轻松坚固的外壳防护等级 IP 69K 不锈钢 1.4404/316L 外壳前窗由高性能抗化学腐蚀耐高温的塑料 PPSU 制成操作元件由机械性能稳定的高性能塑料 PEEK 制成FDA 认证材料通过尖锐醒目的光点随附 M3-固定螺纹和不锈钢安装支架（1.4301/304）产品系列 G6超越标准...PinPoint LED 提供非常明亮和准确的光点带有内螺纹的坚固金属配件SICK-专用集成电路，数十载光电传感器的经验结晶大型易操作的调节螺丝大尺寸高亮 LED 显示外壳防护等级：IP 67产品系列 W4S-3 Glass没有什么东西是传感器所不能识别的在脏污的环境内持续性跟踪开关阈值自动对准单片镜系统通过示教功能和 IO-Link 实现简单的调试PinPoint 技术的光斑细小、醒目、锐利，即使使用小型反光板也具有很大的裕量系数通过 IO-Link 实现便捷的传感器设置，监测，扩展诊断功能和可视化产品系列 W4SL-3适用于细小透明物体的高精度激光准确的激光光斑，激光等级 1通过示教功能按钮可以在透明和不透明物体之间切换测量距离 25 mm 到 60 m新的 SICK 专用集成电路技术和激光技术带有第二个 LED 发射器，实现优异的背景抑制功能和环境光抗扰度可通过示教功能按钮、电位计、电缆或 IO-Link 来设置产品系列 W4SLG-3可以切换所有物体准确的激光光斑，激光等级 1通过示教功能按钮可以在透明和不透明物体之间切换连续阈值适应自动适应光线变化测量距离可达 4.5 m自动对准，没有盲区可通过示教功能按钮、电位计、电缆或 IO-Link 来设置产品系列 W4S-3 Inox Glass可靠的玻璃识别经 ECOLAB 认证，经过 IP 66，IP 67，IP 68 和 IP 69K 测试坚固的不锈钢外壳（316L/1.4404）可抵抗现有的多种清洁剂和消毒剂现代化电气连接，比如 100% 密封的 M12-灌封接口所有变型通过 PinPoint 技术提供类似激光的光斑通过由焊接不锈钢膜片制成的革命性示教功能键进行调节持续的开关阀值跟踪来识别变化条件下的物体产品系列 W4SL-3V光学和机械坚固性的新标杆准确的激光光斑，激光等级 1不锈钢外壳搭配冲洗设计新的 SICK 专用集成电路技术和激光技术带有第二个 LED 发射器，实现优异的背景抑制功能和环境光抗扰度通过示教功能按钮可以在透明和不透明物体之间切换ECOLAB 证书，经过 IP 66，IP 67，IP 68 和 IP 69K 测试IO-Link（可选）产品系列 W4S-3 Inox Hygiene 玻璃可靠的玻璃识别卫生型不锈钢外壳和附件（316L/1.4404）通过 M12-连接螺纹或 D12-连接头实现卫生的安装经 ECOLAB 认证，经过 IP 66，IP 67，IP 68 和 IP 69K 测试可抵抗现有的多种清洁剂和消毒剂所有变型通过 PinPoint 技术提供激光类似的光点通过由焊接不锈钢膜片制成的革命性示教功能键进行调节产品系列 W4SL-3H激光技术和不锈钢的强大组合带有卫生设计的不锈钢外壳准确的激光光斑，激光等级 1新的 SICK 专用集成电路技术和激光技术带有第二个 LED 发射器，实现优异的背景抑制功能和环境光抗扰度通过示教功能按钮可以在透明和不透明物体之间切换ECOLAB 证书，经过 IP 66，IP 67，IP 68 和 IP 69K 测试IO-Link（可选）产品系列 W4SLG-3H在最严苛的环境下检测所有物体带有卫生设计的不锈钢外壳准确的激光光斑，激光等级 1，没有盲区新的 SICK 专用集成电路技术和激光技术带有第二个 LED 发射器，实现优异的背景抑制功能和环境光抗扰度ECOLAB 认证，通过 IP66，IP67，IP68 和 IP69K 测试通过示教功能按钮可以在透明和不透明物体之间切换IO-Link（可选）产品系列 MultiPulse切换到全自动模式物体检测和传感器间隙监测验证物体存在以及传感器故障节省空间的微型外壳允许集成在紧凑的机器空间内无论表面和粗糙度如何，准确的背景抑制功能保证可靠地检测任何类型的物体有效工作范围 3 到 150 mm不同型号可选带或无调节、线性光点和窗口功能 (30 mm ... 150 mm)。
