數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置培訓(xùn)課件-文庫吧
2024-12-21 16:27 本頁面
【正文】 感器的測量范圍要滿足系統(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有變化時(shí)，隨時(shí)間和溫度的變化，位置檢測裝置的輸出量發(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，傳感器測量精度的微小變化。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 常用位置檢測裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理 旋轉(zhuǎn)變壓器 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 常用位置檢測裝置的結(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)角位移測量的檢測裝置。它屬于模擬式測量裝置， 具有輸出信號幅值大、抗干擾能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作靈敏、性能可靠等特點(diǎn)，同時(shí)，對環(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，可用于角位移測量。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，輸出電壓隨被測角位移的變化而變化。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 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刷式。有刷式旋轉(zhuǎn)變壓器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，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。無刷旋轉(zhuǎn)變壓器無電刷和滑環(huán)，其輸出信號大、可靠性高、壽命長及不用維修等優(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)子上僅一對磁極，多極式旋轉(zhuǎn)變壓定子與轉(zhuǎn)子上有多對磁極，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)，用于高精度絕對式檢測系統(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，通過電磁耦合，轉(zhuǎn)子 繞組產(chǎn)生感應(yīng)電功勢。 輸出感應(yīng)電功勢大小與轉(zhuǎn)子位置 有關(guān)，就是通過測量被測軸的轉(zhuǎn)角來 間接測量工作臺的位移。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 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，只要測量出旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子繞組輸出電壓的幅值，就能測量出轉(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)變壓器可以通過輸出電壓的相位或輸出電壓的幅值來反映所測位移量的大小，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間有對應(yīng)關(guān)系。檢測出ωt+θ ，便能得到 θ值（即被測軸角位移）。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，測出輸出電壓的幅值 kUmcos（ α－ θ）便能求出 θ角（即被測軸的角位移）。實(shí)際測量時(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)床的位置檢測裝置 感應(yīng)同步器 感應(yīng)同
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