工业机器人视觉与传感技术 课件 ch01 视觉检测与传感器的基本知识.pptx

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内容摘要

传感器的定义及组成

传感器是指能感知外界信息，并能按一定规律将这些信息转换成方便使用的电信号的装置。

敏感元件：能直接感知被测量的部分。

转换元件：将被测量转换成适于传输的电信号。

有些传感器还需对转换元件输出的电信号进行放大调制，形成标准电信号。有些智能传感器还带有显示单元、控制单元、输出单元等。智能传感器又称为传感器系统，其组成框图如图1-2所示。

传感器的分类

传感器的特性

传感器的特性是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系。通常把传感器的特性分为两种：静态特性和动态特性。

静态特性是指输入不随时间变化的特性，它表示传感器在被测量各个值处于稳定状态时输入与输出的关系。

动态特性是指输入随时间而变化的特性，它表示传感器对随时间变化的输入量的响应特性。

传感器的特性

(1)线性度，是指传感器的输入与输出之间线性关系的程度。理想情况下，传感器的输入/输出特性应是线性的，可用式（1一1）表示。通常情况下，传感器的实际输入/输出特性是一条曲线而非直线，可用式（1一2）表示。

(2)灵敏度，传感器在稳态工作情况下，在输入量变化Ax时输出量变化了，输出量的变化量与输入量的变化量Ax的比值称为灵敏度，用s表示。

传感器的特性

传感器的特性

（3）分辨力，是指传感器可感知的被测量的最小变化的能力。

（4）迟滞，相同测量条件下，对应于同一大小的输入信号，传感器在正向（输入量增大）行程和反向（输入量减小）行程期间，输入／输出特性曲线不重合的程度称为迟滞，如图1-4所示。

传感器的特性

（5)重复性，传感器在输入量按同一方向（增加或减小）做全量程多次测量时，所得输入/输出特性曲线的一致程度称为重复性，如图1一5所示。

（6）漂移，是指在输入量不变的情况下，由于外界的干扰（例如温度、噪声等），传感器的输出量发生了变化。常见的有零点漂移和温度漂移，一般可通过串联或并联可调电阻器来消除。

零点漂移：零点漂移简称为零漂，是指传感器在无输入时，其输出值偏移零值的现象。零点漂移主要是由传感器自身结构参数老化等引起的。

温度漂移：温度漂移简称为温漂，是指在工作过程中输入量没有发生变化，只是环境温度发生了变化，使传感器的输出量发生了变化。

传感器的特性

传感器的动态特性是指传感器在动态激励（输入）时的响应（输出）特性，即其输出随时变输入的响应特性。

时域分析：通常用阶跃函数、脉冲函数和斜坡函数作为激励信号，分析传感器的动态特性；频域分析：一般用正弦函数作为激励信号来分析传感器的动态特性。

机器视觉

机器视觉的应用

机器视觉

（1）国际机器视觉软件平台和工具包

机器视觉

（2）国内机器视觉软件

产品说明：无锡信捷电气股份有限公司推出的x-Sight高性能一体式机器视觉系统包括SV4/SV5系列相机、多种类工业镜头、多种光源、智能终端、光源控制器、视觉软件等全套产品。

相关技术。

a.RTOS技术。采用可裁剪的嵌入式实时操作系统DSP/BIOS,实现各任务线程的调度、同步，提高系统的可霏性和稳定性。

单元

b.光学成像技术。相机采用面阵CCD传感器技术，并行采集图像，精度高；采用双缓冲技术，大大提高CCD信号的采集速度。

c.网络通信技术。采用10以太网实现pc机和一体机、智能终端和一体机的通信，图像传输速度快，一体机的配置信息、应用程序等可通过网络进行远程更新。

d.图像处理技术。该技术为机器视觉系统的核心技术。系统任务量大，通过选择合适的图像处理算法来保证图像处理和识别的品质。

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