模塊數(shù)字式位移檢測(cè)下(編輯修改稿)
2025-05-28 00:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 位移測(cè)量，圓磁柵主要用于角位移測(cè)量。 磁柵傳感器主要由磁尺、磁頭和信號(hào)處理電路組成 。 目前還出現(xiàn)了 磁敏電阻 原理的 磁頭 ，可 不必設(shè)置勵(lì)磁電路 ， 檢測(cè)速度也進(jìn)一步提高 。還有一種 “空間靜磁柵” ，在失電 → 上電后，仍能正確地反映失電前的位置或角度，實(shí)現(xiàn)了磁柵的“絕對(duì)編碼”。 磁柵的外形及結(jié)構(gòu) 磁尺 磁頭 到信號(hào)處理電路 固定孔 圖 1024 長(zhǎng)磁柵結(jié)構(gòu) 1－尺身 2－滑尺（讀數(shù)頭） 3－密封唇 4－電纜 5－信號(hào)調(diào)理盒 6－接插口 一、磁柵結(jié)構(gòu)及工作原理 （ 1）磁尺 磁尺按基體形狀有帶形磁尺、線形磁尺（又稱同軸型）和圓形磁尺之分。 圖 1025 磁尺的分類及結(jié)構(gòu) （ 放大圖見后頁(yè) ） a）帶形磁尺 b）線形磁尺 c）圓形磁尺 1－帶形磁尺 2－磁頭 3－框架 4－預(yù)緊固定螺釘 5－同軸形（線形）磁尺 6－圓形磁盤 7－圓磁頭 圖 1025 磁尺的分類及結(jié)構(gòu) 圖 1026 靜態(tài)磁頭的結(jié)構(gòu)及輸出信號(hào)與磁尺的關(guān)系 1－磁尺 2－ sin磁頭 3－ cos磁頭 4－磁極鐵心 5－可飽和鐵心 6－ 勵(lì)磁繞組 7－ 感應(yīng)輸出繞組 8－低通濾波器 9－勻速運(yùn)動(dòng)時(shí) sin磁頭的輸出波形 （ 基波為 2倍勵(lì)磁頻率 ） 10－保護(hù)膜 11－載波 12－ 包絡(luò)線 磁柵測(cè)量系統(tǒng) 數(shù)顯表 1 磁頭 磁尺邊緣壓緊在機(jī)床上 卷狀磁尺 接口電路 數(shù)顯表 2 預(yù)先用 激光干涉儀錄磁 圖 1027 磁柵尺、磁頭與數(shù)顯表套件 磁頭與磁尺相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的輸出波形演示 二、鑒相型磁柵數(shù)顯表 磁尺與磁頭 屬于接觸式測(cè)量 ，由于摩擦等因數(shù)，使用壽命不如光柵，數(shù)年后 易退磁 。 cos、 sin磁頭相距整數(shù)倍 W再加1/4柵距 磁尺 圖 1028ZCB101原理框圖 XCCB磁柵 傳感器的 特性參數(shù) . 刻線數(shù) /線 mm_1 20 分辨力 /μm 最大誤差 /μm 177。(5+5L/1000) 全長(zhǎng) /mm L+143 有效長(zhǎng)度 L/mm 100～ 900 最大行程 /mm L+22mm 最大響應(yīng)速度 /mmin_1 60 激勵(lì)源 10kHz 脈沖 /mm (細(xì)分前 ) 20(TTL電平） 移動(dòng)壽命 /km 9000 電纜最大長(zhǎng)度 /m 30 例： 某磁柵傳感器特性見上頁(yè)， 刻線數(shù) 為 每 mm20線 ，現(xiàn) 希望分辨力達(dá)到 ?m,求 細(xì)分?jǐn)?shù) 。 解 ： XCCB磁柵傳感器 細(xì)分以前 的 分辨力 1W=1mm247。 20=50 ?m 則： 細(xì)分?jǐn)?shù) m=50?m247。 ?m=100細(xì)分 結(jié)論： 需使用多磁頭來(lái)組成細(xì)分電路，并由 專用高速模塊 進(jìn)行計(jì)算，才能達(dá)到 100細(xì)分的要求。 除此之外，細(xì)分后的 絕對(duì)誤差比 50 ?m大好幾倍 ，必須通過(guò)激光干涉儀標(biāo)定 ，才能逐段修正絕對(duì)誤差 。 磁柵測(cè)量系統(tǒng) 壓板 磁頭 磁尺 磁柵在磨床測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用 磁尺 磁頭 安裝在何處？ 任務(wù)二 磁柵傳感器的應(yīng)用 1．磁柵尺在龍門銑床進(jìn)給測(cè)控中的應(yīng)用（ 圖 1029） 龍門銑床側(cè)面的 18m磁柵尺 2．老機(jī)床改造 改造步驟： ①深入了解原有機(jī)床的工作過(guò)程，分析、整理控制的基本方式、完成的動(dòng)作時(shí)序和條件關(guān)系，以及相關(guān)的保護(hù)和聯(lián)鎖控制，角位移及直線位移的自由度等； ②盡可能與實(shí)際操作人員充分交流，了解對(duì)現(xiàn)有機(jī)床的測(cè)量、控制、操作的改進(jìn)方案； ③根據(jù)分析、整理的結(jié)果，確定所需要的輸入 /輸出設(shè)備，包括 PLC及數(shù)字式位移傳感器。 PLC所需的 I/O點(diǎn)數(shù)應(yīng)留有 20%左右的裕量，以適應(yīng)今后的生產(chǎn)工藝變化，為系統(tǒng)改造留有余地； 改造步驟 （續(xù)） ④ 設(shè)計(jì)數(shù)字式位移傳感器的 I/O電路，編制 I/O分配表，繪制 I/O接線圖； ⑤將老機(jī)床的絲杠和光杠傳動(dòng)改造成滾珠絲杠的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)； ⑥在 x、 y、 z方向的導(dǎo)軌側(cè)面安裝直線磁柵，在 A、B、 C…… 旋轉(zhuǎn)軸上方安裝角編碼器； ⑦安裝人工對(duì)話設(shè)備，包括數(shù)顯表和鍵盤等。 磁柵在機(jī)床上的安裝 磁柵尺 磁柵價(jià)格低于光柵 ，且 錄磁方便 、 易于安裝 ， 測(cè)量范圍寬可超過(guò)十幾米 ， 抗振動(dòng)和抗沖擊能力強(qiáng) 。 長(zhǎng)磁柵主要用于直線位移測(cè)量 ， 圓磁柵主要用于角位移測(cè)量 。 磁柵傳感器主要由磁尺 、磁頭和信
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1