數(shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)裝置培訓(xùn)課件-文庫(kù)吧
2024-12-21 16:27 本頁(yè)面
【正文】 感器的測(cè)量范圍要滿足系統(tǒng)的要求，并留有余地。 6）零漂與溫漂 零漂與溫漂是在輸入量沒(méi)有變化時(shí)，隨時(shí)間和溫度的變化，位置檢測(cè)裝置的輸出量發(fā)生了變化。傳感器的漂移量是其重要性能標(biāo)志，零漂和溫漂反映了隨時(shí)間和溫度的改變，傳感器測(cè)量精度的微小變化。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)裝置 常用位置檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理 旋轉(zhuǎn)變壓器 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)裝置 常用位置檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理 旋轉(zhuǎn)變壓器 旋 轉(zhuǎn)變壓器又稱同步分解器，是利用變壓器原理實(shí)現(xiàn)角位移測(cè)量的檢測(cè)裝置。它屬于模擬式測(cè)量裝置， 具有輸出信號(hào)幅值大、抗干擾能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作靈敏、性能可靠等特點(diǎn)，同時(shí)，對(duì)環(huán)境條件要求不高，廣泛用于半閉環(huán)進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中。 但其信號(hào)處理比較復(fù)雜。 它將機(jī)械轉(zhuǎn)角變換成與該轉(zhuǎn)角呈某一函數(shù)關(guān)系的電信號(hào)，可用于角位移測(cè)量。在結(jié)構(gòu)上與二相線繞式異步電動(dòng)機(jī)相似，由定子和轉(zhuǎn)子組成。勵(lì)磁電壓接到定子繞組上，轉(zhuǎn)子繞組輸出感應(yīng)電壓，輸出電壓隨被測(cè)角位移的變化而變化。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)裝置 旋轉(zhuǎn)變壓器 根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組兩種不同的引出方式旋轉(zhuǎn)變壓器分有刷式和無(wú)刷式。有刷式旋轉(zhuǎn)變壓器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，但因電刷與滑環(huán)是機(jī)械滑動(dòng)接觸的，所以可靠性差，壽命短。無(wú)刷旋轉(zhuǎn)變壓器無(wú)電刷和滑環(huán)，其輸出信號(hào)大、可靠性高、壽命長(zhǎng)及不用維修等優(yōu)點(diǎn)，因此得到廣泛應(yīng)用。 旋轉(zhuǎn)變壓器根據(jù)變壓器的磁極對(duì)數(shù)不同可分為 單極式 和多極式 。單極式旋轉(zhuǎn)變壓器的定子與轉(zhuǎn)子上僅一對(duì)磁極，多極式旋轉(zhuǎn)變壓定子與轉(zhuǎn)子上有多對(duì)磁極，與單極式相比增加了電氣轉(zhuǎn)角與機(jī)械轉(zhuǎn)角的倍數(shù)，用于高精度絕對(duì)式檢測(cè)系統(tǒng)。 在數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用較多的是雙極式旋轉(zhuǎn)變壓器。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)裝置 旋轉(zhuǎn)變壓器 根據(jù)互感原理工作的，定子繞組 加上勵(lì)磁電壓，通過(guò)電磁耦合，轉(zhuǎn)子 繞組產(chǎn)生感應(yīng)電功勢(shì)。 輸出感應(yīng)電功勢(shì)大小與轉(zhuǎn)子位置 有關(guān)，就是通過(guò)測(cè)量被測(cè)軸的轉(zhuǎn)角來(lái) 間接測(cè)量工作臺(tái)的位移。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)裝置 旋轉(zhuǎn)變壓器 因此，旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子繞組輸出電壓的幅值是嚴(yán)格地按轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)角 θ的正弦規(guī)律變化的，由此可知，只要測(cè)量出旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子繞組輸出電壓的幅值，就能測(cè)量出轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)角 θ。 旋轉(zhuǎn)變壓器可單獨(dú)和滾珠絲杠相連，也可與伺服電動(dòng)機(jī)組成一體。 旋轉(zhuǎn)變壓器 旋轉(zhuǎn)變壓器可以通過(guò)輸出電壓的相位或輸出電壓的幅值來(lái)反映所測(cè)位移量的大小，因此其工作方法有 鑒相型方式 和 鑒幅型方式 兩種。 1）鑒相型方式 在旋轉(zhuǎn)變壓器的兩個(gè)定子繞組中，分別通入同幅、同頻，但 相位 差 π/2的交流勵(lì)磁電壓 U1s和 U1c，即： 當(dāng)轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn)時(shí) ，這兩個(gè)勵(lì)磁電壓在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)疊加，得到轉(zhuǎn)子的輸出電壓 U2： 式中 K—— 電磁耦合系數(shù)， k1； θ—— 輸出電壓的相位角（即轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)角）。 當(dāng)轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)時(shí) ，同樣可以得到輸出電壓 U2： 由此可見，轉(zhuǎn)子輸出電壓的相位角 ωt+θ和 θ間有對(duì)應(yīng)關(guān)系。檢測(cè)出ωt+θ ，便能得到 θ值（即被測(cè)軸角位移）。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，把定子余弦繞組勵(lì)磁電壓的相位 ωt作為基準(zhǔn)相位，與轉(zhuǎn)子輸出電壓 U2的相位 ωt+θ比較，從而確定 θ大小。 旋轉(zhuǎn)變壓器 2）鑒幅型方式 在旋轉(zhuǎn)變壓器的兩個(gè)定子繞組中，分別通入同相、同頻，但 幅值 分別按正弦和余弦變化的勵(lì)磁電壓 U1s和 U1c，即 : 式中： α—— 勵(lì)磁電壓的相位角。 當(dāng)轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn)時(shí)，這兩個(gè)勵(lì)磁電壓在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)疊加，得到轉(zhuǎn)子的輸出電壓 U2： 當(dāng)轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)時(shí)，輸出電壓 U2： 由此可見，若電氣角 α已知，測(cè)出輸出電壓的幅值 kUmcos（ α－ θ）便能求出 θ角（即被測(cè)軸的角位移）。實(shí)際測(cè)量時(shí)，不斷的修改定子勵(lì)磁電壓的幅值（等效于修改 α角），使它跟蹤 θ變化，使 kUmcos（ α－ θ） =0。當(dāng)α=θ，轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電壓最大。通過(guò)計(jì)算定子勵(lì)磁電壓的幅值計(jì)算出相位角 α，從而得出 θ的大小。 ? 問(wèn)題 由角位移如何計(jì)算直線位移？ 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)裝置 感應(yīng)同步器 感應(yīng)同
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