PSD位置傳感器

1.響應(yīng)速度快 2.光譜響應(yīng)寬 3.位置分辨率高 4.不受光斑的約束 5.位置和光強(qiáng)同時(shí)測(cè)量 6.可靠性高

將二維方形psd 應(yīng)用于定位系統(tǒng)中， 模擬psd 對(duì)準(zhǔn)物體的過(guò)程， 確定psd 與物體之間的相對(duì)位置;其應(yīng)用系統(tǒng)框圖如圖所示;對(duì)準(zhǔn)物體1 的中心裝有一高亮度的發(fā)光二級(jí)管2, psd傳感器4安裝于微動(dòng)工作平臺(tái)上; 二極管發(fā)出的光束經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)3聚焦后，將光點(diǎn)成像于放置在透鏡焦平面上的psd的接收光敏面上， 這個(gè)光點(diǎn)信號(hào)經(jīng)過(guò)前置放大電路5 轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。然后， 通過(guò)a /d采樣6, 送入到計(jì)算機(jī)7 進(jìn)行處理。從而確定psd 對(duì)準(zhǔn)物體平面上某一點(diǎn)的位置。 當(dāng)對(duì)準(zhǔn)位置在測(cè)量范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)， 光斑與psd 兩電極間的距離發(fā)生變化， 使兩電極輸出電流隨其光斑位置的變化而變化， 因此通過(guò)測(cè)定傳感器兩電極輸出電流的大小， 便可知道psd 與對(duì)準(zhǔn)物體平面上的某一點(diǎn)位置相對(duì)應(yīng)。

當(dāng)一束光落在 psd 上，相應(yīng)于光能量的電荷在入射點(diǎn)產(chǎn)生，電荷通過(guò) p 型電阻層被電極收集。p 型層 是均勻一體的電阻層，被電極收集到的光電流與入射 點(diǎn)和電極間距成反比。 由此可得出如下公式:i1 和 i2 是電極的光電流， l 和 i0 分別代表電極間距和總光電流。 當(dāng) psd 幾何中心設(shè)定為坐標(biāo)原點(diǎn): 當(dāng) psd 一端設(shè)定為坐標(biāo)原點(diǎn): 由公式(3)，(4)，(7)，(8)顯示，不同的比率可得出相應(yīng)的與光能量無(wú)關(guān)的入射光點(diǎn)的位置。

位置傳感器用來(lái)測(cè)量機(jī)器人自身位置的傳感器。位置傳感器可分為兩種，直線位移傳感器和角位移傳感器。其中直線位移傳感器常用的有直線位移定位器等，具有工作原理簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高、可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)；角位移傳感器則可選旋轉(zhuǎn)式電位器，具有可靠性高、成本低的優(yōu)點(diǎn)。角位移器還可使用光電編碼器，有增量式與絕對(duì)式兩種形式。其中增量式碼盤(pán)在機(jī)器人控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。