數(shù)控編程第三十五講(已修改)
2025-05-29 02:12 本頁面
【正文】 1 數(shù) 控 技 術 主講教師：仇曉黎 東南大學遠程教育 第 三十五 講 2 二 、 光電盤與編碼盤 1． 光電盤 光電盤是一種光電式轉(zhuǎn)角測量元件 ， 如圖所示 ， 在一個圓盤周圍分成相等的透明與不透明部份 。 3 當圓盤與工作軸一起轉(zhuǎn)動時 ， 光電元件接受時斷時續(xù)的光 ， 產(chǎn)生近似的正弦信號 ， 經(jīng)放大整形后成脈沖信號被送到計數(shù)器 ， 根據(jù)脈沖的數(shù)目或頻率可測出工作輪的轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速 ， 所以可以用作脈沖發(fā)生器 ，當然亦可以由測得的轉(zhuǎn)角求出相應的直線位移 。 4 在結構上除上述光電式外 ， 還有接觸式或電感式的 。 接觸式的圓盤是由導電部分和絕緣部分相間而成 ，通過導電環(huán)取得信號 ， 感應式則是在圓盤周圍嵌入等距離的直徑為 2mm的永久磁鐵 ， 利用霍爾元件磁電效應取得信號 。 這類測量裝置對要求不高的場合是一種經(jīng)濟而實用的檢測手段 。 5 編碼盤是一種直接編碼式的測量元件 。 它可直接把被測轉(zhuǎn)角或位移轉(zhuǎn)換成相應的代碼 ， 指示的是絕對位置而無累積誤差 ， 在電源切斷后位置信息不會失去 ， 由于通道多結構復雜 ， 不易做到高精度 。 編碼盤按其工作原理可分為光電式及電磁式等幾種 。 6 如圖是一個四位二進制碼盤 ， 涂黑部分是導電的 ，其余是絕緣的 。 四位碼盤對應四個碼道上都裝有電刷經(jīng)電阻接著電源正極 ， 最里一圈是公用的接電源負極 。 當碼盤與工作軸一起轉(zhuǎn)動時 ， 就可依次得到 0000，0001， 0010， 11ll的二進制輸出 。 7 碼盤的分辨率與碼道多少有關 ，碼道越多 ， 碼盤容量越大 ， 每一位數(shù)移動的轉(zhuǎn)角也越小 ， 如有 n個碼道 ， 則其角度分辨率為：θ= 360176。 /2 。 從結構上講除了上述接觸式外 ， 還有光電式和電磁式等類型 ， 接觸式碼盤優(yōu)點是簡單 ， 體積小 ， 輸出信號強 ， 不要放大 ， 但由于電刷的磨損所以壽命不長 ， 轉(zhuǎn)速不能太高 。 8 光電式碼盤由于是不接觸式 ， 所以允許速度高 ， 精度高 ， 但結構較復雜 ， 光源壽命短 。 電磁式碼盤同樣是一種不接觸式碼盤 ， 由于其壽命長 、 轉(zhuǎn)速高 、 精度高等優(yōu)點 ， 所以是一種很有前途的直接編碼式測量元件 。 9 三 、 光柵測量裝置 計量光柵有長光柵和圓光柵兩種 ， 是數(shù)控機床和數(shù)顯系統(tǒng)常用的檢測元件 ，它具有精度高 、 響應速度較快等優(yōu)點 。 是一種非接觸式測量 。 1． 光柵的基本工作原理 光柵就是在一塊長條形的光學玻璃上均勻地刻上很多和運動方向垂直的線條 。 10 線條之間距離 （ 稱之為柵距 ） 可以根據(jù)所需的精度決定 ， 一般是每毫米刻 50、100、 200條線 。 長光柵 G 裝在機床的移動部件上 ， 稱之為標尺光柵； 短光柵 G 裝在機床的固定部件上 ， 稱之為指示光柵 。 兩塊光標互相平行并保持一定的間隙 （ 如 或 ） 而兩塊光柵的刻線密度相同 。 11 光柵位置檢測裝置由光源 、 二塊光柵 （ 長光柵 、 短光柵 ） 和光電元件等組成 ， 見圖中 a。 12 如果將指示光柵在其自身的平面內(nèi)轉(zhuǎn)過一個很小的角度θ ， 這樣兩塊光柵的刻線相交 ， 則在相交處出現(xiàn)黑色條紋
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