表3-6比较光电型传感器的输出器件续表6.幅值裕度幅值裕度也称为工作幅值裕度或额外增益，是光电型传感器中很重要的一个概念。幅值裕度是检测器实际检测到的光线与使得输出改变的最小幅度的光线的比率。数据表里通常以幅值裕度对检测距离的曲线图来表示光电型传感器的幅值裕度或额外增益参数。注意，幅值裕度在传感器的检测范围内并不是常数，中间位置处有一个最高点。......
2025-09-29
电弧传感器的焊缝跟踪原理及工作特点
【摘要】：图5-2-15 电弧传感器的检测原理在V形坡口对接焊时，利用焊枪作横向摆动，由左右两边伸出长度的变化情况，可以求出焊缝左右和高低的跟踪信号。旋转电弧传感器的工作原理与摆动电弧传感器的工作原理基本相同，由于旋转机构容易实现较高速度的旋转运动，所以旋转电弧传感器的频率可以达到10～100Hz。电弧传感器焊缝跟踪的特点如下：1）电弧自身就是传感器，使得焊枪结构简单紧凑，焊接可达性好。
在开坡口和角焊缝等情况下，通过摆动或旋转电弧所引起电弧电流或电压的变化，就可以得到电弧中心是否偏离焊缝中心线的信息。在等速送丝恒压外特性的MIG/MAG/CO2气体保护焊中，通过检测电弧电流的变化来获得偏离信号，在陡降外特性的TIG焊等工艺系统中，则是检测电弧电压的变化。也可通过检测焊接电流、电弧电压和焊接速度来计算焊枪的高度。电弧传感器的检测原理如图5-2-15所示。
图5-2-15 电弧传感器的检测原理
在V形坡口对接焊时，利用焊枪作横向摆动，由左右两边伸出长度的变化情况，可以求出焊缝左右和高低的跟踪信号。图5-2-16所示为焊枪对中情况示意图，在焊枪与坡口中心对中时，焊枪摆到左右两边的伸出长度相等，则IL=IR；当焊枪偏左时，则IL＞IR；当焊枪偏右时，则IL＜IR。利用IL、IR之和可判断焊枪的高低位置，若IL+IR=IG（IG为给定值），焊枪位置适中；如果IL+IR＞IG，焊枪位置偏低；如果IL+IR＞IG，焊枪位置偏高。
图5-2-16 焊枪对中情况示意图
a）偏左 b）对中 c）偏右(https://www.chuimin.cn)
摆动扫描电弧传感器的横向摆动是靠机械机构来实现的，摆动频率受到机械机构的限制，一般都在10Hz以下，摆动幅度为2～10mm。旋转电弧传感器的工作原理与摆动电弧传感器的工作原理基本相同，由于旋转机构容易实现较高速度的旋转运动，所以旋转电弧传感器的频率可以达到10～100Hz。
电弧传感器焊缝跟踪的特点如下：
1）电弧自身就是传感器，使得焊枪结构简单紧凑，焊接可达性好。
2）电弧偏差信息获取速度快，可进行实时焊缝跟踪控制。
3）不受弧光、电弧热、磁场、飞溅、变形等因素的干扰。
4）可适应的焊接接头有V形坡口焊缝、角焊缝、船形焊缝、搭接焊缝等，跟踪精度为0.2～1mm。
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