【正文】 滑 A 尺 B ?241 位 C ?221 置 D ?243 E ?2 E A V2 M N 正弦繞組 余弦繞組 θ B D C O P 圖 613 感應(yīng)電壓幅值與定尺滑尺相對(duì)位置關(guān)系 第四節(jié) 感應(yīng)同步器 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。由比例關(guān)系 可得 ???22x?????? xx ??22 第四節(jié) 感應(yīng)同步器 通過(guò)鑒別定尺感應(yīng)輸出電壓的相位，即可測(cè)量定尺和 滑尺之間的相對(duì)位移。調(diào)相分頻通道的任務(wù)是將 指令脈沖信號(hào)調(diào)制成與基準(zhǔn)脈沖有一定關(guān)系的輸出脈沖信號(hào)，其 相位差大小和極性與指令脈沖有關(guān)。隨著工作臺(tái)的移動(dòng)， θ 2逐 漸增大，相位差 δ 逐漸減少，直至 δ ＝ 0。 第四節(jié) 感應(yīng)同步器 測(cè)量及信號(hào)處理 電路 比較器 數(shù)模轉(zhuǎn)換 放大環(huán)節(jié) 速度單元 工作臺(tái) 伺服電機(jī) 圖 616鑒幅式伺服系統(tǒng)原理框圖 進(jìn)給指令 第四節(jié) 感應(yīng)同步器 進(jìn)入比較器的信號(hào)有兩路，一路來(lái)自進(jìn)給脈沖，它代表了 數(shù)控裝置要求機(jī)床工作臺(tái)移動(dòng)的位移量。 此正弦信號(hào)經(jīng)濾波 、放大 、 檢波 、 整流以后 ， 變成方向與工作臺(tái)移動(dòng)方向相對(duì)應(yīng) ， 幅值與工作臺(tái)位移成正比的直流電壓信號(hào) ， 這個(gè)過(guò)程稱解調(diào) ， 由解調(diào)線路也稱鑒幅器來(lái)完成 。 1? )sin( 12 ?? ??? mKVV本章小結(jié) 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH 。 圖 617 測(cè)量元件及信號(hào)處理電路 測(cè)量 元件 sin/cos 發(fā)生器 解調(diào) 線路 V/F 轉(zhuǎn)換器 第四節(jié) 感應(yīng)同步器 測(cè)量及信號(hào)處理線路如何將工作臺(tái)的機(jī)械位移檢測(cè)出來(lái)并轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖信號(hào) ， 可參見(jiàn) 圖 617。設(shè)初始位置時(shí)， α = θ ， V2＝ 0， 當(dāng)滑尺相對(duì)定尺 移動(dòng)后，隨著 θ 不斷增加， α ≠ θ ， V2 ≠ 0 。 此時(shí)因工作臺(tái)未動(dòng)，反饋信號(hào)相對(duì)于基準(zhǔn)信號(hào)的相位差 Δ θ 2=θ 2θ 0=0 （ θ 2為定尺繞組上作為反饋信號(hào)所取的感應(yīng)電壓 U2的相位）。 指 令 相 位 第四節(jié) 感應(yīng)同步器 基準(zhǔn)相位 放大 整形 濾波 基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器 脈沖調(diào)相器 鑒相器 放大器 激磁 供電 線路 伺服 電機(jī) 速度 控制 單元 滑尺 定尺 機(jī)床 Vs Vc +x x 圖 614 感應(yīng)同步器鑒相測(cè)量系統(tǒng)框圖 θ0 θ1 第四節(jié) 感應(yīng)同步器 分配器 1（ 1/N） （ 基準(zhǔn)分頻通道 ） 分配器 2（ 1/N） （ 調(diào)相分頻通道 ） 脈沖 加減器 基準(zhǔn)信號(hào) 發(fā)生器 勵(lì)磁信號(hào) 指令信號(hào) +x x 圖 615 脈沖調(diào)相器 系統(tǒng)框圖 第四節(jié) 感應(yīng)同步器 為適應(yīng)感應(yīng)同步器滑尺的兩勵(lì)磁繞組供電的要求， 該通道輸出兩路幅值相等、頻率相同、相位相差 900的脈沖信號(hào)， 經(jīng)激磁供電線路變成正、余弦信號(hào)給滑尺正弦、余弦繞組勵(lì)磁。 1. 鑒相型系統(tǒng) 供給滑尺的正 、 余弦繞組的激磁信號(hào)是頻率 、 幅值相同 ，相位相差 900的交流勵(lì)磁電壓 根據(jù)疊加原理 ， 定尺上的總感應(yīng)電壓為 tmVcVtmVsV??cossin??)sin(2coscoscossin2??????????????? ???tmKVtmKVtmKVV 第四節(jié) 感應(yīng)同步器 式中 K — 耦合系數(shù) (比例常數(shù) )； — 勵(lì)磁電壓的幅值； ω — 勵(lì)磁電壓的角頻率； — 與位移對(duì)應(yīng)的角度。再移至 3/4節(jié)距， 即圖中 D點(diǎn)位置時(shí)，感應(yīng)電壓又變?yōu)榱?，?dāng)移動(dòng)一個(gè)節(jié)距位置如圖 中 E點(diǎn)，又恢復(fù)到初始狀態(tài)，與 A點(diǎn)相同。標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)同步器定尺長(zhǎng) 250mm， 滑尺長(zhǎng) 100mm， 節(jié)距為 2mm。除四倍 頻以外，還有十倍頻、二十倍頻 (電路 )等。在實(shí)際應(yīng)用中，既要提高測(cè)量精度，同時(shí)又能達(dá)到自動(dòng)辨向的目的，通常采用倍頻或細(xì)分的方法來(lái)提高光柵的分辨精度，如果在莫爾條紋的寬度內(nèi)，放置四個(gè)光電元件，每隔 1/4光柵柵距產(chǎn)生一個(gè)脈沖，一個(gè)脈沖代表移動(dòng)了 1/4柵距那么大位移，分辨精度可提高四倍，這就是四倍頻方案。硅光電池將近似正弦波的光強(qiáng)信號(hào)變 為同頻率的電壓信號(hào)（見(jiàn) 圖 610），經(jīng)光柵位移 — 數(shù)字 變換電路放大、整形、微分輸出脈沖。 三、光柵的辨向與信號(hào)處理 (應(yīng)用 ) 若標(biāo)尺光柵不動(dòng)，將指示光柵轉(zhuǎn)一很小的角度，兩者移動(dòng) 方向及光柵夾角關(guān)系如表 61所示。在光源的照射下，交叉點(diǎn)附近的小區(qū)域內(nèi)黑線重疊，形成黑色條紋，其它部分為明亮條紋，這種明暗相間的條紋稱為莫爾條紋。 按用途分為物理光柵和計(jì)量光柵 ，物理光柵通常用于光譜分析和光波波長(zhǎng)測(cè)定； 根據(jù)光線在光柵中是透射還是反射分為透射光柵和反射光柵 ，透射光柵分辨率較反射光柵高，其檢測(cè)精度可達(dá) 1μm以上； 從形狀上看，又可分為圓光柵和直線光柵 ，圓光柵用于測(cè)量轉(zhuǎn)角位移，直線光柵用于檢測(cè)直線位移。目前接觸式碼盤一般可以做到9位二進(jìn)制，光電式碼盤可以做到 18位二進(jìn)制。每一徑向，由若干同心圓組成 的圖案代表了某一絕對(duì)計(jì)數(shù)值，通常，我們把組成編碼的各圈稱為 碼道，碼盤最里圈是公用的，它和各碼道所有導(dǎo)電部分連在一起， 經(jīng)電刷和電阻接電源負(fù)極。若工作臺(tái)靜止，指令脈沖和反饋脈沖都為零，兩路脈沖送入 數(shù)字脈沖比較器中進(jìn)行比較，結(jié)果輸出也為零。此外，在光電盤的里圈不透光圓環(huán)上還刻有一條透光條紋，用以產(chǎn)生每轉(zhuǎn)一個(gè)的零位脈沖信號(hào)，它使軸旋轉(zhuǎn)一周在固定位置上產(chǎn)生一個(gè)脈沖。透光窄縫在圓周上 等分，其數(shù)量從幾百條到幾千條不等。 表 61 常用位置檢測(cè)裝置 數(shù)字式 模擬式 旋轉(zhuǎn)式