數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置培訓(xùn)課件-免費閱讀
【正文】 檢測時，用拾磁磁頭將磁性標(biāo)尺上的磁信號轉(zhuǎn)化成電信號，再送到檢測電路中去，把磁頭相對于磁性標(biāo)尺的位移量用數(shù)字顯示出來，并傳輸給數(shù)控系統(tǒng)。 2）每個光敏元件相距為四分之一光柵刻線間距 (ω ／ 4)，使輸出信號的相位差為 90176。下圖是莫爾條紋形成的原理圖。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 光柵 光柵的組成結(jié)構(gòu)和檢測原理 光柵是一種在透明玻璃上或金屬的反光平面上刻上平行、等距的密集刻線，制成的光學(xué)元件。 思考題： 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 編碼器 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 編碼器 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 光柵 光柵是一種高精度的位移傳感器，按結(jié)構(gòu)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。 此外，在光電碼盤的里圈里還有一條透光條紋 C(零標(biāo)志刻線 )，用以每轉(zhuǎn)產(chǎn)生一個脈沖，該脈沖信號又稱零標(biāo)志脈沖，作為測量基準(zhǔn)。 常用的增量式旋轉(zhuǎn)編碼器為增量式光電編碼器，其原理如圖所示。 鑒幅方式： 根據(jù)定尺輸出的感應(yīng)電勢的振幅變化來檢測位移量。 若勵磁電壓 u＝ Umsinωt 則定尺繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電勢 e e＝ kUmcosθcos ωt 式中 Um— 勵磁電壓幅值 (V)； ω— 勵磁電壓角頻率 (rad/s)； k— 比例常數(shù)，其值與繞組間 最大互感系數(shù)有關(guān)； θ— 滑尺相對定尺在空間的相 位角。標(biāo)準(zhǔn)的感應(yīng)同步器定尺250mm，尺上有一組感應(yīng)繞組；滑尺長 100mm， 感應(yīng)同步器在實際應(yīng)用時，如果被測量的位移 長度比定尺長，怎樣解決呢？ 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 感應(yīng)同步器 1. 直線型 感應(yīng) 同步器的結(jié)構(gòu) 尺上有兩組勵磁繞組，一組為正弦勵磁繞組 Us，一組為余弦勵磁繞組Uc。通過計算定子勵磁電壓的幅值計算出相位角 α，從而得出 θ的大小。 1）鑒相型方式 在旋轉(zhuǎn)變壓器的兩個定子繞組中，分別通入同幅、同頻，但 相位 差 π/2的交流勵磁電壓 U1s和 U1c，即： 當(dāng)轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn)時 ，這兩個勵磁電壓在轉(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）。 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 。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、動作靈敏、性能可靠等特點，同時，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)動系統(tǒng)中。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 位置檢測裝置的主要性能指標(biāo) 3）靈敏度 輸出信號的變化量相對于輸入信號變化量的比值為靈敏度。 直線位移檢測精度通常在177。 1）按 輸出信號 的形式分類： 數(shù)字式 : 模擬式 : 將被測量以數(shù)字形式表示，測量信號一般為電脈沖。 2）滿足精度和速度的要求。為保證數(shù)控機(jī)床的精度和效率，檢測裝置必須具有足夠的精度和檢測速度，位置檢測裝置分辨率應(yīng)高于數(shù)控機(jī)床的分辨率一個數(shù)量級。 將被測量以連續(xù)變化的物理量來表示（電壓相位 / 電壓幅值變化） 脈沖編碼器、光柵等 測速發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器和磁尺等 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 位置檢測裝置的分類 2）按 測量基點 的類型分類 : 增量式 ： 絕對式： 只測量位移增量，并用數(shù)字脈沖的個數(shù)表示單位位移的數(shù)量。 ～ 、角位移檢測精度在177。實時測量裝置不但要靈敏度高，而且輸出、輸入關(guān)系中各點的靈敏度應(yīng)該是一致的。 但其信號處理比較復(fù)雜。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)。 當(dāng)轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)時 ，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。 ? 問題 由角位移如何計算直線位移？ 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)同步器是旋轉(zhuǎn)變壓器演變而來，也是一種電磁感應(yīng)式的位移檢測裝置。繞組的節(jié)距與定尺繞組節(jié)距相同，均為
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