數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置培訓(xùn)課件(存儲版)
【正文】 2mm，用 τ表示。 在一個節(jié)距 W內(nèi)， 位移 x與 θ的關(guān)系應(yīng)為 θ＝ 2πx/W 感應(yīng)同步器就是利用感應(yīng)電勢的變化，來檢測在一個節(jié)距 W內(nèi)的位移量，為絕對式測量。 滑尺的正弦、余弦繞組勵磁電壓為同頻率、同相位，但不同幅值，即 us＝ Umsinθdsinωt uc＝ Umcosθdsinωt 式中 θd— 勵磁電壓的給定相位角 分別勵磁時，在定尺繞組上產(chǎn)生的輸出感應(yīng)電勢分別為： es＝ kUmsinθdcosθcosωt ec＝ kUmcosθdcos(θ＋ π/2)cosωt ＝－ kUm cosθd sinθcosωt 根據(jù)疊加原理，定尺上輸出總感應(yīng)電勢為 e＝ es ＋ ec ＝ k Um (sinθd cosθ－ cosθd sinθ) cosωt ＝ k Um sin(θd － θ) cosωt ＝ k Um sin(θd－ 2πx /W) cosωt 設(shè)初始狀態(tài) θd＝ θ，則 e＝ 0。 增量式光電編碼器示意原理 增量式光電編碼器檢測裝置由光源、聚光鏡、光柵盤、光柵板、光電管、信號處理電路等組成。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 編碼器 光電編碼器的輸出波形 通過光欄板兩條狹縫的光信號 A和 B，相位角相差 90176。光柵裝置在數(shù)控設(shè)備、坐標(biāo)鏜床、工具顯微鏡 XY工作臺上廣泛使用的位置檢測裝置，光柵主要用于測量運(yùn)動位移，確定工作臺運(yùn)動方向及確定工作臺運(yùn)動的速度。數(shù)控機(jī)床上用的光柵尺，是利用兩個光柵相互重疊時形成的 莫爾條紋現(xiàn)象 ，制成的光電式位移測量裝置。 在光源的照射下，交叉點近旁的小區(qū)域內(nèi)由于黑色線紋重疊，因而遮光面積最小，擋光效應(yīng)最弱，光的累積作用使得這個區(qū)域出現(xiàn)亮帶。通過過鑒相電路可判別其運(yùn)動方向。 磁化信號可以是脈沖，也可以為正弦波或飽和磁波。是在非導(dǎo)磁材料的基體上，采用涂敷，化學(xué)沉積或電鍍上一層很薄的磁性材料，先用錄磁磁頭將按一定周期變化的方波、正弦波或電脈沖信號錄制在磁性標(biāo)尺上，作為測量基準(zhǔn)。脈沖數(shù)等于移動過的刻線數(shù)，將該脈沖信號送到計數(shù)器中計數(shù)，則計數(shù)值就反映了光柵尺移動的距離。 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 當(dāng)光線平行照射光柵時，由于光的透射及衍射效應(yīng)，在與線紋垂直的方向上，準(zhǔn)確地說， 在與兩光柵線紋夾角 θ的平分線相垂直的方向上 ，會出現(xiàn)明暗交替、間隔相等的粗條紋，這就是“ 莫爾干涉條紋 ”，簡稱莫爾條紋。 4)安裝、維護(hù)困難，成本較高。 /1024=176。相位，用于辨向。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 編碼器 按輸出信號形式，旋轉(zhuǎn)編碼器可以分為增量式和絕對式兩種類型。 感應(yīng)同步器的鑒相方式用在相位比較伺服系統(tǒng)中。 同樣，若在滑尺的余弦繞組中通以交流勵磁電壓，也能得出定尺繞組中感應(yīng)電壓與兩尺相對位移的關(guān)系曲線，它們之間為 正弦函數(shù) 關(guān)系。定尺和滑尺分別安裝在機(jī)床床身和移動部件上，定尺或滑尺隨工作臺一起移動，兩者平行放置，保持 ～ 。當(dāng)α=θ，轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電壓最大。 旋轉(zhuǎn)變壓器 旋轉(zhuǎn)變壓器可以通過輸出電壓的相位或輸出電壓的幅值來反映所測位移量的大小，因此其工作方法有 鑒相型方式 和 鑒幅型方式 兩種。無刷旋轉(zhuǎn)變壓器無電刷和滑環(huán)，其輸出信號大、可靠性高、壽命長及不用維修等優(yōu)點，因此得到廣泛應(yīng)用。 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 常用位置檢測裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理 旋轉(zhuǎn)變壓器 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 常用位置檢測裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理 旋轉(zhuǎn)變壓器 旋 轉(zhuǎn)變壓器又稱同步分解器，是利用變壓器原理實現(xiàn)角位移測量的檢測裝置。 直線位移分辨率一般為 1μm，高精度系統(tǒng)分辨率可達(dá) 、角位移分辨率可達(dá) ″/360176。 數(shù)控機(jī)床用傳感器要滿足高精度和高速實時測量的要求。對于不同類型的數(shù)控機(jī)床，因工作條件和檢測要求不同，應(yīng)采用不同的檢測方式。數(shù)控機(jī)床的工作環(huán)境存在油污、潮濕、灰塵、沖擊振動等，檢測裝置要能夠在這樣的惡劣環(huán)境下工作穩(wěn)定，并且受環(huán)境溫度影響小，能夠抵抗較強(qiáng)的電磁干擾。 3）安裝維護(hù)方便、成本低廉。 測量的是被測部件在某一絕對坐標(biāo)系中的絕對坐標(biāo)位置。 ″～ 1″/360176。 4）遲滯 對某一輸入量，傳感器的正行程的輸出量與反行程的輸出量的不一致，稱為遲滯。 它將機(jī)械轉(zhuǎn)角變換成與該轉(zhuǎn)角呈某一函數(shù)關(guān)系的電信號，可用于角位移測量。 在數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用較多的是雙極式旋轉(zhuǎn)變壓器。檢測出ωt+θ ，便能得到 θ值（即被測軸角位移）。 按結(jié)構(gòu)和用途可
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