數(shù)控技術(shù)ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-05-05 02:59本頁(yè)面
【正文】 或被測(cè)軸的轉(zhuǎn)角來(lái)間接測(cè)量工作臺(tái)的位移。 旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理與普通變壓器基本相似，其中定子繞組作為變壓器的一次側(cè)，接受勵(lì)磁電壓。這種讀數(shù)方式每次反映的都是相對(duì)于上一次讀數(shù)的增量，而不能反映轉(zhuǎn)軸在空間的絕對(duì)位置，所以是增量讀數(shù)法。將 A1 和它的反向信號(hào) ā1 微分（上升沿微分）后得到 和 脈沖系列，作為加、減計(jì)數(shù)脈沖。 第 5章 位置檢測(cè)裝置 圖 512為辨向環(huán)節(jié)框圖和波形圖。 設(shè) A相比 B相超前時(shí)為正方向旋轉(zhuǎn)，則 B相超前 A相就是負(fù)方向旋轉(zhuǎn)，利用 A相與 B相的相位關(guān)系可以判別旋轉(zhuǎn)方向。 第 5章 位置檢測(cè)裝置 電流 A B 節(jié)距 ωt A1 B1 900 圖 515 脈沖編碼器輸出波形 為了判斷旋轉(zhuǎn)方向，圓盤(pán)的兩個(gè)窄縫距離彼此錯(cuò)開(kāi) 1/4節(jié)距，使兩個(gè)光電元件輸出信號(hào)相位差 900。測(cè)出脈沖的變化率，即單位時(shí)間脈沖的數(shù)目，就可以求出速度。光電盤(pán)與工作軸連在一起 ，光電盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)縫隙就發(fā)生一次光線的明暗變化，光電元件把通過(guò)光電盤(pán)和圓盤(pán)射來(lái)的忽明忽暗的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為近似正弦波的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)整形、放大、和微分處理后，輸出脈沖信號(hào)。透光窄縫在圓周上等分，其數(shù)量從幾百條到幾千條不等。 i 1個(gè)脈沖（ θ） δ mm M個(gè)脈沖 (360186。二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換成葛萊碼的法則是：將二進(jìn)制碼右移一位并舍去末位的數(shù)碼，再與二進(jìn)制數(shù)碼作不進(jìn)位加法，結(jié)果即為葛萊碼。為消除這種誤差，可采用葛萊碼盤(pán)。 第 5章 位置檢測(cè)裝置 圖 58 四位二進(jìn)制碼盤(pán)非單值性誤差 用二進(jìn)制代碼做的碼盤(pán)，如果電刷安裝不準(zhǔn)，會(huì)使得個(gè)別電刷錯(cuò)位，而出現(xiàn)很大的數(shù)值誤差。若要提高分辨力，就必須增多碼道，即二進(jìn)制位數(shù)增多。 1111 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 13 1 4 0000 6 0 0001 0010 0011 0100 0101 0110 1110 1101 1100 1011 1010 1001 0111 1000 15 絕緣體 導(dǎo)電體 電刷 R 2 0 2 1 2 2 2 3 E 第 5章 位置檢測(cè)裝置 由圖 511可以看出，碼道的圈數(shù)就是二進(jìn)制的位數(shù)，且高位在內(nèi)，低位在外。 若回路中的電阻上有電流通過(guò)，為“ 1”；反之，電刷接觸的是絕緣區(qū)，電阻上無(wú)電流通過(guò)，為“ 0”。在接觸式碼盤(pán)的每個(gè)碼道上都裝有電刷，電刷經(jīng)電阻接到電源正極（圖 57b）。它在一個(gè)不導(dǎo)電基體上作成許多金屬區(qū)使其導(dǎo)電，其中有剖面線部分為導(dǎo)電區(qū)，用“ 1”表示；其它部分為絕緣區(qū)，用“ 0”表示。 絕對(duì)式編碼器有光電式、接觸式和電磁式三種，以接觸式四位絕對(duì)編碼器為例來(lái)說(shuō)明其工作原理。通常它與電機(jī)做成一體，或安裝在非軸伸端。 型號(hào)用 脈沖數(shù) /轉(zhuǎn)（ p/r）分，常用的 2022， 2500， 3000p/r, 現(xiàn)在有 10萬(wàn) p/r以上的產(chǎn)品。脈沖編碼器可分為增量式與絕對(duì)式兩類。除四倍頻以外，還有十倍頻、二十倍頻等。 正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，用與門(mén) Y1~Y4及或門(mén) H1，得到 A′B+AD′+C′D+B′C的四個(gè)輸出脈沖；反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，用與門(mén) Y5~Y8及或門(mén) H2，得到 BC′+ CD′+A′D+ AB′的四個(gè)輸出脈沖 Y6 微分 微分 微分 整形 P1 P2 P4 P3 差動(dòng) 放大器 差動(dòng) 放大器 整形 反相 反相 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y7 Y8 微分 B A D C a) 原理電路圖 sin cos A’ C’ B’ D’ A’B C’D B’C BC’ CD’ A’D AB’ AD’ H2 H1 第 5章 位置檢測(cè)裝置 其波形圖 sin cos A B C D A′ B′ C′ D′ 正向 相加 A′B+AD′+C′D+B′C 反向 相加 BC′+CD′+A′D+AB′ 圖 56 四倍頻辨向電路波形 第 5章 位置檢測(cè)裝置 若光柵柵距 ，則工作臺(tái)每移動(dòng) ，就會(huì)送出一個(gè)脈沖，即分辨率為 。正余弦經(jīng)整形變成方波 A和 B，為使每隔1/4節(jié)距都有脈沖，把 A、B各自反向一次得 C、 D信號(hào)， A、 B、 C、 D信號(hào)再經(jīng)微分變成窄脈沖 A′、 B′、C′、 D′，即在正走或反走時(shí)每個(gè)方波的上升沿產(chǎn)生窄脈沖，由與門(mén)電路把 0o、90o、 180o、 270o四個(gè)位置上產(chǎn)生的窄脈沖組合起來(lái)，根據(jù)不同的移動(dòng)方向形成正向或反向脈沖。 第 5章 位置檢測(cè)裝置 P P3信號(hào)是相位差 180o的兩個(gè)信號(hào)，差動(dòng)得正弦信號(hào)。 增加線紋密度，能提高光柵檢測(cè)裝置的精度，但制造較困難，成本高。當(dāng)光柵移動(dòng)時(shí)，莫爾條紋通過(guò)兩個(gè)光電元件的時(shí)間不同，所以兩個(gè)光電元件所獲得的電信號(hào)雖然波形相同，但相位相差 90o。因?yàn)闊o(wú)論莫爾條紋上移或下移，從一固定位置看其明暗變化是相同的。每產(chǎn)生一個(gè)脈沖，就代表移動(dòng)了一個(gè)柵距那么大的位移，通過(guò)對(duì)脈沖計(jì)數(shù)便可得到工作臺(tái)的移動(dòng)距離。 第 5章 位置檢測(cè)裝置 當(dāng)光柵移動(dòng)一個(gè)柵距，莫爾條紋便移動(dòng)一個(gè)條紋寬度，理論上光柵亮度變化是一個(gè)三角波形，但由于漏光和不能達(dá)到最大亮度，被削頂削底后而近似一個(gè)正弦波（見(jiàn)圖 54）。由于此信號(hào)比較微弱，在長(zhǎng)距離傳遞時(shí)，很容易被各種干擾信號(hào)淹沒(méi)，造成傳遞失真，驅(qū)動(dòng)線路的作用就是將電壓信號(hào)進(jìn)行電壓和功率放大。讀數(shù)頭光源采用普通的燈泡，發(fā)出輻射光線，經(jīng)過(guò)聚光鏡后變?yōu)槠叫泄馐?，照射光柵尺。若光柵移?dòng)方向相反，則莫爾條紋移動(dòng)方向也相反（見(jiàn)圖 518）。 θ 標(biāo)尺光柵 W 指示光柵（斜） P 第 5章 位置檢測(cè)裝置 （ 3） . 莫爾條紋的移動(dòng)與柵距的移動(dòng)成比例 當(dāng)光柵尺移動(dòng)一個(gè)柵距 P時(shí)，莫爾條紋也剛好移動(dòng)了一個(gè)條紋寬度 W。 工作原理 第 5章 位置檢測(cè)裝置 ??PPW ??s in莫爾條紋具有如下特點(diǎn)： （ 1） . 放大作用 用 W（ mm）表示莫爾條紋的寬度， P(mm)表示柵距， (rad)為光柵線紋之間的夾角，如圖 5
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