數(shù)控機床的位置檢測裝置-文庫吧
2024-12-21 16:27 本頁面
【正文】 所以也稱為旋轉脈沖編碼器，這種測量方式?jīng)]有累積誤差。旋轉編碼器也可用來檢測轉速。 ? 按輸出信號形式，旋轉編碼器可以分為增量式和絕對式兩種類型。 ? 常用的增量式旋轉編碼器為增量式光電編碼器，其原理如圖 。 圖 增量式光電編碼器示意原理 ? 增量式光電編碼器檢測裝置由光源、聚光鏡、光柵盤、光柵板、光電管、信號處理電路等組成。光柵盤和光柵板用玻璃研磨拋光制成，玻璃的表面在真空中鍍一層不透明的鉻，然后用照相腐蝕法，在光柵盤的邊緣上開有間距相等的透光狹縫。在光柵板上制成兩條狹縫，每條狹縫的后面對應安裝一個光電管。 ? 當光柵盤隨被測工作軸一起轉動時，每轉過一個縫隙，光電管就會感受到一次光線的明暗變化，使光電管的電阻值改變，這樣就把光線的明暗變化轉變成電信號的強弱變化，而這個電信號的強弱變化近似于正弦波的信號，經(jīng)過整形和放大等處理，變換成脈沖信號。通過計數(shù)器計量脈沖的數(shù)目，即可測定旋轉運動的角位移；通過計量脈沖的頻率，即可測定旋轉運動的轉速，測量結果可以通過數(shù)字顯示裝置進行顯示或直接輸入到數(shù)控系統(tǒng)中 圖 ? 增量式光電編碼器外形結構見圖 。實際應用的光電編碼器的光柵板上有兩組條紋 A、 A和 B、 B， A組與 B組的條紋彼此錯開 1／ 4節(jié)距，兩組條紋相對應的光敏元件所產(chǎn)生的信號彼此相差 90176。相位，用于辨向。此外，在光電碼盤的里圈里還有一條透光條紋 C(零標志刻線 )，用以每轉產(chǎn)生一個脈沖，該脈沖信號又稱零標志脈沖，作為測量基準。 圖 光電編碼器的輸出波形 ? 光電編碼器的輸出波形如圖 。通過光欄板兩條狹縫的光信號 A和 B，相位角相差 90176。，通過光電管轉換并經(jīng)過信號的放大整形后，成為兩相方波信號。 ? 為了判斷光柵盤轉動的方向，可采用圖 )的邏輯控制電路 ,將光電管 A、 B信號（也就是中的 0176。 及 90 176。 信號）放大整形后變成 a、 b兩組方波。 a組分成兩路，一路直接微分產(chǎn)生脈沖 d，另一組經(jīng)反相后再微分得到脈沖 e。d、 e兩路脈沖進入與門電路后分別輸出正轉脈沖 f和反轉脈沖 g。 （運用我們學過的數(shù)字電子技術知識同學們從時序圖可以分析出） b組方波作為與門的控制信號，使光電盤正轉時 f有脈沖輸出，反轉時 g有脈沖輸出，這樣就可判別光電編碼器的旋轉方向。 ? 光電編碼器的測量精度取決于它所能分辨的最小角度，而這與光柵盤圓周的條紋數(shù)有關，即分辨角 分辨角 α=360176。 /條紋 如果數(shù)條紋數(shù)為 1024， 則分辨角 α=360176。 /1024=176。 圖 ? 三、光 柵 ? 光柵是一種高精度的位移傳感器，按結構可分為直線光柵和圓光柵，直線光柵用于測量直線位移，園光柵用來測量角位移。光柵裝置在數(shù)控設備、坐標鏜床、工具顯微鏡 XY工作臺上廣泛使用的位置檢測裝置，光柵主要用于測量運動位移，確定工作臺運動方向及確定工作臺運動的速度。圖 安裝示意圖。 ? 與其他位置檢測裝置相比， 光柵的主要特點 如下： ? 1)檢測精度高。 直線光柵的精度可達 3μm，分辨率可達0． 1μm。 ? 2)響應速度較快 ，可實現(xiàn)動態(tài)測量，易于實現(xiàn)檢測及數(shù)據(jù)處理的自動化。 ? 3)使用環(huán)境要求較高，怕油污、灰塵及振動。 ? 4)安裝、維護困
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