【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 感應電壓幅值與定尺滑尺相對位置關系 第四節(jié) 感應同步器 感應電壓的幅值變化規(guī)律就是一個周期性的余弦曲線。由比例關系 可得 ???22x?????? xx ??22 第四節(jié) 感應同步器 通過鑒別定尺感應輸出電壓的相位，即可測量定尺和 滑尺之間的相對位移。調(diào)相分頻通道的任務是將 指令脈沖信號調(diào)制成與基準脈沖有一定關系的輸出脈沖信號，其 相位差大小和極性與指令脈沖有關。隨著工作臺的移動， θ 2逐 漸增大，相位差 δ 逐漸減少，直至 δ ＝ 0。 第四節(jié) 感應同步器 測量及信號處理 電路 比較器 數(shù)模轉(zhuǎn)換 放大環(huán)節(jié) 速度單元 工作臺 伺服電機 圖 616鑒幅式伺服系統(tǒng)原理框圖 進給指令 第四節(jié) 感應同步器 進入比較器的信號有兩路，一路來自進給脈沖，它代表了 數(shù)控裝置要求機床工作臺移動的位移量。 此正弦信號經(jīng)濾波 、放大 、 檢波 、 整流以后 ， 變成方向與工作臺移動方向相對應 ， 幅值與工作臺位移成正比的直流電壓信號 ， 這個過程稱解調(diào) ， 由解調(diào)線路也稱鑒幅器來完成 。 1? )sin( 12 ?? ??? mKVV本章小結 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 測量元件及信號處理電路 測量 元件 sin/cos 發(fā)生器 解調(diào) 線路 V/F 轉(zhuǎn)換器 第四節(jié) 感應同步器 測量及信號處理線路如何將工作臺的機械位移檢測出來并轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖信號 ， 可參見 圖 617。設初始位置時， α = θ ， V2＝ 0， 當滑尺相對定尺 移動后，隨著 θ 不斷增加， α ≠ θ ， V2 ≠ 0 。 此時因工作臺未動，反饋信號相對于基準信號的相位差 Δ θ 2=θ 2θ 0=0 （ θ 2為定尺繞組上作為反饋信號所取的感應電壓 U2的相位）。 指 令 相 位 第四節(jié) 感應同步器 基準相位 放大 整形 濾波 基準信號發(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 速度 控制 單元 滑尺 定尺 機床 Vs Vc +x x 圖 614 感應同步器鑒相測量系統(tǒng)框圖 θ0 θ1 第四節(jié) 感應同步器 分配器 1（ 1/N） （ 基準分頻通道 ） 分配器 2（ 1/N） （ 調(diào)相分頻通道 ） 脈沖 加減器 基準信號 發(fā)生器 勵磁信號 指令信號 +x x 圖 615 脈沖調(diào)相器 系統(tǒng)框圖 第四節(jié) 感應同步器 為適應感應同步器滑尺的兩勵磁繞組供電的要求， 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， 經(jīng)激磁供電線路變成正、余弦信號給滑尺正弦、余弦繞組勵磁。 1. 鑒相型系統(tǒng) 供給滑尺的正 、 余弦繞組的激磁信號是頻率 、 幅值相同 ，相位相差 900的交流勵磁電壓 根據(jù)疊加原理 ， 定尺上的總感應電壓為 tmVcVtmVsV??cossin??)sin(2coscoscossin2??????????????? ???tmKVtmKVtmKVV 第四節(jié) 感應同步器 式中 K — 耦合系數(shù) (比例常數(shù) )； — 勵磁電壓的幅值； ω — 勵磁電壓的角頻率； — 與位移對應的角度。再移至 3/4節(jié)距， 即圖中 D點位置時，感應電壓又變?yōu)榱?，當移動一個節(jié)距位置如圖 中 E點，又恢復到初始狀態(tài)，與 A點相同。標準感應同步器定尺長 250mm， 滑尺長 100mm， 節(jié)距為 2mm。除四倍 頻以外，還有十倍頻、二十倍頻 (電路 )等。在實際應用中，既要提高測量精度，同時又能達到自動辨向的目的，通常采用倍頻或細分的方法來提高光柵的分辨精度，如果在莫爾條紋的寬度內(nèi)，放置四個光電元件，每隔 1/4光柵柵距產(chǎn)生一個脈沖，一個脈沖代表移動了 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信號變 為同頻率的電壓信號（見 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、光柵的辨向與信號處理 (應用 ) 若標尺光柵不動，將指示光柵轉(zhuǎn)一很小的角度，兩者移動 方向及光柵夾角關系如表 61所示。在光源的照射下，交叉點附近的小區(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量光柵 ，物理光柵通常用于光譜分析和光波波長測定； 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，其檢測精度可達 1μm以上； 從形狀上看，又可分為圓光柵和直線光柵 ，圓光柵用于測量轉(zhuǎn)角位移，直線光柵用于檢測直線位移。目前接觸式碼盤一般可以做到9位二進制，光電式碼盤可以做到 18位二進制。每一徑向，由若干同心圓組成 的圖案代表了某一絕對計數(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，它和各碼道所有導電部分連在一起， 經(jīng)電刷和電阻接電源負極。若工作臺靜止，指令脈沖和反饋脈沖都為零，兩路脈沖送入 數(shù)字脈沖比較器中進行比較，結果輸出也為零。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)一個的零位脈沖信號，它使軸旋轉(zhuǎn)一周在固定位置上產(chǎn)生一個脈沖。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 常用位置檢測裝置 數(shù)字式 模擬式 旋轉(zhuǎn)式