【正文】 則分辨角 α=360176。兩塊光柵的刻線密度 (即柵距 )相等，其相互平行并保持一定的間隙(～ mm)，并且使兩塊光柵的刻線相互傾斜一個微小的角度 θ。 磁尺是利用錄磁原理工作的。 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 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 光柵 圓光柵 第三章 數(shù)控機(jī)床的位置檢測裝置 磁尺 磁尺又稱為磁柵，是一種計(jì)算磁波數(shù)目的位置檢測元件。 按制造工藝不同可分為 透射光柵 和 反射光柵 。通過光電管轉(zhuǎn)換并經(jīng)過信號的放大整形后，成為兩相方波信號。當(dāng)滑尺相對定尺有一位移，使 θ變?yōu)?θ＋ Δθ，則感應(yīng)電勢增量為 Δe≈k Um Δx cosωt 式中 Δθ= 2π Δx / W 由此可知，在 Δx較小的情況下， Δe與 Δx成正比，也就是鑒別 Δe幅值，即可測 Δx大小。當(dāng)正弦勵磁繞組與定尺繞組對齊時，余弦勵磁繞組與定尺繞組相差 1／ 4節(jié)距。檢測出ωt+θ ，便能得到 θ值（即被測軸角位移）。 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。 ″～ 1″/360176。 3）安裝維護(hù)方便、成本低廉。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。 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。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(diǎn)，因此得到廣泛應(yīng)用。當(dāng)α=θ，轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電壓最大。 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。 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。 /1024=176。 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。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)。通過過鑒相電路可判別其運(yùn)動方向。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。 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。 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。繞組的節(jié)距與定尺繞組節(jié)距相同，均為 2mm，用 τ表示。 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。 但其信號處理比較復(fù)雜。 ～ 、角位移檢測精度在177。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。 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。 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。 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 。通過計(jì)算定子勵磁電壓的幅值計(jì)算