数字式位置传感器：结构、应用与测量方式详解

本章节深入探讨了数字式位置传感器在现代工业中的重要应用，特别是针对数显内螺孔深度尺，着重介绍了几种常见的数字式位置传感器的工作原理和实际用途。这些传感器包括： 1. 角编码器：这是一种直接测量角度的设备，通过光电或磁感应元件记录转子上的编码，从而精确计算出旋转角度。在直线位移和角位移的精密测量中，角编码器是直接测量的重要工具，例如在机床的回转工作台上，可以直接测量工作台的角位移。 2. 光栅传感器：分为直线光栅和圆光栅，它们通过光的衍射或反射来测量线性位移。光栅读数头读取光栅条纹的移动，进而确定物体的位置，常用于直线机床的精确定位。 3. 磁栅传感器：利用磁场变化来测量位置，如长磁栅，其原理类似于光栅，但通过磁场而非光线来传递信息，适用于对磁场环境敏感的场合。 4. 容栅传感器：利用电容的变化来检测位移，通过改变电容器极板间的距离来实现，尤其适合在高精度和恶劣环境中工作。 章节中还提到，数显内螺孔深度尺可能采用这些传感器技术中的某一种或组合，以实现内孔深度的自动检测。直接测量和间接测量是两种主要的测量方式。直接测量如光栅和磁栅直接测量直线或角位移，而间接测量则涉及利用齿轮-齿条副或丝杠-螺母副等传动机构，将旋转运动转换为直线运动，通过测量旋转角度推算出直线位移，如示例中的齿轮计算问题所示。 此外，为了确保测量精度，章节强调了如何消除传动机构中可能出现的间隙误差，这是所有位置传感器系统设计的关键要素。数字式位置传感器在现代制造业中扮演着至关重要的角色，不仅提高了生产效率，还确保了加工精度和产品质量。