數(shù)控機床的位置檢測系統(tǒng)-資料下載頁
2025-05-14 21:44本頁面
【正文】 的相對測量 。 旋轉變壓器的結構與繞線式異步電動機相似，一般做成兩極電機的形式。在定子上有勵磁繞組與輔助繞組，他們的軸線互成。在轉子上有兩個輸出繞組 —— 正弦輸出繞組和余弦輸出繞組，這兩個繞組的軸線也互成（圖 612）。 當給定子的勵磁組加上等幅的交流電壓 us1時，在轉子的兩個繞組上將分別產生輸出電壓 uR1和 uR2， 其大小與轉子偏離零位的轉角 有如下關系： ??c o s11 seR uku ??s i n12 seR uku ??() () 式中 ， —— 旋轉變壓器的變壓比； —— 轉子 、 定子繞組的匝數(shù)； —— 加于勵磁繞組的交流電壓（ V） 21 /???ek21,??1su 當輸出繞組接有負載時 ， 就有電流通過輸出繞組并產生電樞反應磁通 ， 使氣隙中磁場發(fā)生畸變 。 這時 ， 輸出電壓就有一定的變化 。 為了減少這種變化 ， 旋轉變壓器在工作時 ， 應將輔助繞組 D3D4短接 ， 或在 Z1Z Z3Z4 兩輸出繞組上接對稱負載 ， 為提高旋轉變壓器的工作精確度 ， 其負載阻抗應盡量的大 。 線形旋轉變壓器實際上也是正 、 余弦旋轉變壓器 ， 不同的是線形旋轉變壓器采用了特定的變壓比 Ke 和接線方式 （ 圖 ） ， 這樣使得在一定轉角范圍內 （ 一般為 ） ， 其輸出電壓和轉子轉角 成線形關系 。 此時輸出電壓 為 ??60? 1Ru??c os1s i n11eseR kuku ??() 根據(jù)此公式 ， 選定變比 Ke 及允許的非線性 ， 就可推斷出滿足線性關系的轉角范圍 。 如取 Ke=， 非線性不超過 ， 則轉子的轉角范圍可達 ， 在此范圍內 ， 輸出電壓與 轉角呈線性關系 （ 圖 613） 。 ? ??60第六節(jié) 編碼器測角位移 編碼盤又稱為角度編碼器。按不同的讀數(shù)方法，可分為絕對碼盤和增量碼盤兩種；按其不同的工作原理，又可分為接觸式、光電式和電磁式等幾種。但在現(xiàn)代數(shù)控中，增量碼盤用得最多，分析如下： 圖 614是一種增量型光電編碼器的結構圖。被測軸插入編碼器的轉子 3的孔中，并用 法蘭 5將編碼器固定到軸 4的端蓋上，旋緊轉子 11中的螺釘后，轉子即帶動固定在它上面的玻璃刻線盤 1一起旋轉。玻璃制成的掃描刻板 9固定在定子 2上，并和刻線盤 1相隔一很小的間隙。刻線盤上均勻地刻有許多徑向直線，刻線的寬度和兩根刻線之間的間隔寬度基本相同。經(jīng)過蒸汽處理后，使刻線不透光，向刻線間的間隙透光。掃描刻線板 9上沿徑向有 4個小的刻線區(qū)，每個小的刻線區(qū)刻線情況與刻線盤 1相同。每個小刻線之間錯開 1/2刻線寬度，即 1/4刻線周期。燈泡 6發(fā)出的光線經(jīng)透鏡 8投射到掃描刻線板和刻線盤上，當刻線盤上的刻線正好轉到與掃描刻線板上的間隙相對時，光線被全部遮蔽，如果在刻線盤的背后放一個光屏，光屏上出現(xiàn)一個暗區(qū)。從此位置，刻線盤再轉過半個刻線周期，則刻線盤上的刻線正好與掃描刻線板上的刻線對齊。投射光線可通過兩個間隙區(qū)到達光屏上，形成明區(qū)。在掃描刻線板背后與掃描刻線板上 4個刻線區(qū)相對應的位置安放 4個光電元件，則當刻線盤轉動時，投射到光電元件的光線將產生明暗交替的變化，相應地光電元件的輸出信號也將產生強、弱交替的變化?？叹€盤每旋轉一個刻線周期，光電元件的輸出信號強、弱交替一次。由于 4個刻線小區(qū)順序錯開 1/4刻線周期，所以 4個光電元件的輸出信號也順序滯后 1/4周期。其變化規(guī)律與前述光柵輸出信號相同。將 4個輸出信號進行與光柵輸出信號同樣的方法處理，即把輸出信號中的交流分量相差 的兩個信號相減，就可得到相位相差 的兩個正弦信號 、 ，再將此兩個正弦信號經(jīng)過放大、整形，就可得到相位相差 的兩個方波系列 與 （圖 615）。為了得到轉軸的轉數(shù)，在掃描刻線板和刻線盤上再加刻一個刻線情況相同的參考標志刻線區(qū)。此刻線區(qū)可以是一根粗線，也可以是一組細線。轉軸旋轉一圈，它發(fā)出一個脈沖信號，可用來計數(shù)軸的轉數(shù)。 將上述碼盤稱為增量碼盤是因為它的輸出不能反映轉軸的絕對位置，只能反映兩次讀數(shù)之間轉軸角位移的增量。不難理解這種編碼的最小可分辨角度（又稱為測量步幅），是兩個方波系列相鄰的兩個前沿或后沿之間所對應的角度，即 1/4刻線周期。例如，設刻線盤的刻線數(shù)是 900 ，配合電子器等分電路，則其測量步幅 360/（ 4*900） = ，如果刻 ?90 ?90139。au 239。au ?90139。au 239。au?線數(shù)再提高，組分程度再增加，則測量步幅可進一步減少，現(xiàn)徑向刻線可達 36000根，組分可達二百分之一。所以測量步幅可達 。 ?
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