【正文】 感應(yīng)電壓的幅值變化規(guī)律就是一個(gè)周期性的余弦曲線。 當(dāng)滑尺移到圖中 B點(diǎn)位置，與定尺繞組剛好錯(cuò)開 1/4節(jié)距時(shí)，感應(yīng) 電壓為零。當(dāng)正弦繞組與定尺繞組對齊時(shí)，余弦繞組與定尺繞組相差 1/4節(jié)距。長尺叫定尺，安裝在機(jī)床床身上，短尺為滑尺，安裝于移動(dòng)部件上，兩者平行放置，保持 ~。 五、光柵的應(yīng)用 （ P119） 第四節(jié) 感應(yīng)同步器 一、結(jié)構(gòu)與工作原理 感應(yīng)同步器 為電磁式檢測裝置，屬模擬式測量 ，其輸出電壓隨被測直線位移或角位移而改變。 第三節(jié) 光柵 Y6 微分 微分 微分 整形 P1 P2 P4 P3 差動(dòng) 放大器 差動(dòng) 放大器 整形 反相 反相 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y7 Y8 微分 B A D C a)電路原理圖 圖 611 四倍頻辨向電路 第三節(jié) 光柵 sin cos A B C D A′ B′ C′ D′ 正向 相加 A′B+AD′+C′D+B′C 反向 相加 BC′+CD′+A′D+AB′ 圖 611 四倍頻辨向電路 b) 波形圖 (正向疊加 ) 正 反 第三節(jié) 光柵 若光柵柵距 ,采用四倍頻辨向電路，則工作 臺每移動(dòng) ， 就會(huì)送出一個(gè)脈沖，即分辨率為 。 P P3信號是相位差 180o的兩個(gè)信號，接 差動(dòng)放大器放大，得正弦信號。 根據(jù)兩光電元件輸出信號的超前和滯后，可以確定標(biāo)尺光柵移動(dòng)方向。 第三節(jié) 光柵 亮度 電壓 光柵位移 O 光柵位移 O 圖 69 光柵的實(shí)際亮度變化 圖 610 光柵的輸出波形圖 第三節(jié) 光柵 采用一個(gè)光電元件即只開一個(gè)窗口觀察，只能計(jì)數(shù)，卻無法判斷移動(dòng)方向。 除標(biāo)尺光柵固定在機(jī)床上外，光源、聚光鏡、指示光柵、光電元件和驅(qū)動(dòng)線路均裝在一個(gè)殼體內(nèi)，作成一個(gè)單獨(dú)部件與工作臺一起移動(dòng)，這個(gè)部件稱為光柵讀數(shù)頭，又叫光電轉(zhuǎn)換器，其作用把光柵莫爾條紋的光信號變成電信號。 表 61莫爾條紋移動(dòng)方向與光柵移動(dòng)方向及光柵夾角的關(guān)系 第三節(jié) 光柵 指 示 光 柵 轉(zhuǎn) 角 方 向 標(biāo) 尺 光 柵 移 動(dòng) 方 向 莫 爾 條 紋 移 動(dòng) 方 向 逆 時(shí) 針 方 向 右 → 下 ↓ 左 ← 上 ↑ 順 時(shí) 針 方 向 右 → 上 ↑ 左 ← 下 ↓ 第三節(jié) 光柵 P 1 P 2 P 3 P 4 指示光柵 標(biāo)尺光柵 硅光電池 聚光鏡 光源 圖 68 光柵測量系統(tǒng) 光柵測量系統(tǒng) 如圖 68所示，由光源、聚光鏡、光柵尺、光電元件和驅(qū)動(dòng)線路組成。 只要通過光電元件測出莫爾條紋的數(shù)目，就可知道光柵移動(dòng)了多少個(gè)柵距，工作臺移動(dòng)的距離可以計(jì)算出來。嚴(yán)格地說，是與兩片光柵線紋夾角的平分線相垂直。線紋之間距離相等，該間距稱為柵距，測量時(shí)它們相互平行放置，并保持 ~。 本節(jié)著重介紹一種應(yīng)用比較廣泛的透射式直線光柵。 例如 :二進(jìn)制碼 1101對應(yīng)的葛萊碼為 1011，其演算過程如下： 1101 （二進(jìn)制碼） 1101（不進(jìn)位相加，舍去末位） 1011 （葛萊碼） 第二節(jié) 光電編碼器 碼盤分辨率與碼道的圈數(shù) n有關(guān)，即： 顯然，碼道的數(shù)目越多，分辨率也越高（可分辨的角度越?。?。如圖 65a， 當(dāng)電刷由位置 0111向 1000過渡時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)從 8（ 1000）到 15（ 1111）之間的讀數(shù)誤差，一般稱這種誤差為非單值性誤差。其分辨角 θ＝ 360o/24=， 若是 n位二進(jìn)制碼盤，就有 n圈碼道，分辨角 θ＝ 360o/2n， 碼盤位數(shù)越大，所能分辨的角度越小，測量精度越高。 當(dāng)檢測對象帶動(dòng)碼盤一起轉(zhuǎn) 動(dòng)時(shí)，電刷和碼盤的相對位置發(fā)生變化，與電刷串聯(lián)的電阻將會(huì)出 現(xiàn)有電流通過或沒有電流通過兩種情況。 第二節(jié) 光電編碼器 圖 65 四位二進(jìn)制編碼盤 a) b) 第二節(jié) 光電編碼器 如圖 65a所示為二進(jìn)制碼盤。隨著指令脈沖的輸出，指令脈沖 不為零，在工作臺尚未移動(dòng)之前，反饋脈沖仍為零，比較器輸出 指令信號與反饋信號的差值，經(jīng)放大后，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)工作臺移 動(dòng)。這種讀數(shù)方式每次反映的都是相對于上一次讀數(shù)的增量，而不能反映轉(zhuǎn)軸在空間的絕對位置，所以是增量讀數(shù)法。 圖 63所示為辨向環(huán)節(jié)框圖和波形圖。如圖 62所示， A、 B信號為具有 900相位差的正弦波，經(jīng)放大和整形變?yōu)榉讲?A B1。 光電盤與工作軸連在一起 ，光電盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每轉(zhuǎn)過一個(gè)縫隙就發(fā) 生一次光線的明暗變化，光電元件把通過光電盤和圓盤射來的忽 明忽暗的光信號轉(zhuǎn)換為近似正弦波的電信號，經(jīng)過整形、放大、 和微分處理后，輸出脈沖信號。 iMS＝? 第二節(jié) 光電編碼器 光電式脈沖編碼器，它由光源、聚光鏡、光電盤、 圓盤、光電元件和信號處理電路等組成（ 圖 61）。 一、增量式脈沖編碼器 增量式脈沖編碼器分光電式 、 接觸式和電磁感應(yīng)式三種 。 優(yōu)點(diǎn)是測量方便、無長度限制。它對信號處理的方法相對來說比較復(fù)雜。顯然，分辨精度