數(shù)控技術(shù)之位置檢測(cè)裝置-在線(xiàn)瀏覽
2025-02-01 15:44本頁(yè)面
【正文】 示柵距， (rad)為光柵線(xiàn)紋之間的夾角，如右圖所示則有莫爾條紋寬度 W與角成反比，越小，放大倍數(shù)越大。均化誤差作用莫爾條紋是由光柵的大量刻線(xiàn)共同組成，例如， 200條/mm的光柵， 10mm寬的光柵就由 2023條線(xiàn)紋組成，這樣?xùn)啪嘀g的固有相鄰誤差就被平均化了，消除了柵距之間不均勻造成的誤差。莫爾條紋的移動(dòng)與柵距的移動(dòng) 成比例只要通過(guò)光電元件測(cè)出莫爾條紋的數(shù)目，就可知道光柵移動(dòng)了多少個(gè)柵距，工作臺(tái)移動(dòng)的距離可以計(jì)算出來(lái)。θ標(biāo)尺光柵W指示光柵（斜）P標(biāo)尺方向指示尺轉(zhuǎn)角 θ方向莫爾條紋方向標(biāo)尺方向指示尺轉(zhuǎn)角 θ方向莫爾條紋方向光柵測(cè)量系統(tǒng) 光柵測(cè)量系統(tǒng)如圖所示，由 光源、聚光鏡、光柵尺、光電元件和驅(qū)動(dòng)線(xiàn)路 組成。光電元件（常使用硅光電池）接受透過(guò)光柵尺光強(qiáng)信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號(hào)。 除標(biāo)尺光柵與工作臺(tái)一起移動(dòng)外，其他均裝在一個(gè)殼體內(nèi)，作成一個(gè)單獨(dú)部件固定在機(jī)床上，這個(gè)部件稱(chēng)為光柵讀數(shù)頭 ，又叫光電轉(zhuǎn)換器，其作用把光柵莫爾條紋的光信號(hào)變成電信號(hào)。硅光電池將近似正弦波的光強(qiáng)信號(hào)變?yōu)橥l率的電壓信號(hào)（見(jiàn)右圖），經(jīng)光柵位移 — 數(shù)字變換電路放大、整形、微分輸出脈沖。光柵位移O光柵的實(shí)際亮度變化光柵位移電壓O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。 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?xún)蓚€(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。 增加線(xiàn)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。1.同理， P P4信號(hào)送另一個(gè)差動(dòng)放大器，得余弦信號(hào)。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)，3.圖中的 P P P P4是四塊硅光電池，產(chǎn)生的信號(hào)相位彼此相差 90o。由此可見(jiàn)，光柵檢測(cè)系統(tǒng)的分辨力不僅取決于光柵尺的柵距，還取決于鑒向倍頻的倍數(shù)。 脈沖編碼器 脈沖編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式脈沖發(fā)生器，能把機(jī)械轉(zhuǎn)角變成電脈沖。 從產(chǎn)生元件上分，脈沖編碼器有光電式、接觸式、電磁感應(yīng)式三種，從精度和可靠性來(lái)看，光電式較好，數(shù)控機(jī)床上主要使用的是光電式脈沖編碼器。 它可以用于 角度檢測(cè) ，也可用于 速度檢測(cè) 。 光電式脈沖編碼器的特點(diǎn)：檢測(cè)方式是 非接觸式 的，無(wú)摩擦和磨損，驅(qū)動(dòng)力小，響應(yīng)速度快。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。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(xiàn)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。通常，我們把組成編碼的各圈稱(chēng)為 碼道 ，碼盤(pán)最里圈是公用的，它和各碼道所有導(dǎo)電部分連在一起，經(jīng)電刷和電阻接電源負(fù)極。當(dāng)檢測(cè)對(duì)象帶動(dòng)碼盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電刷和碼盤(pán)的相對(duì)位置發(fā)生變化，與 電刷串聯(lián)的電阻將會(huì)出現(xiàn)有電流通過(guò)或沒(méi)有電流通過(guò)兩種情況 。如果碼盤(pán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，就可依次得到按規(guī)定編碼的數(shù)字信號(hào)輸出，圖示為 4位二進(jìn)制碼盤(pán)，根據(jù)電刷位置得到由 “1”和 “0”組成的二進(jìn)制碼，輸出為 0000、 0000010……1111 。若要提高分辨力，就必須增多碼道，即二進(jìn)制位數(shù)增多。目前接觸式碼盤(pán)一般可以做到 9位二進(jìn)制，光電式碼盤(pán)可以做到18位二進(jìn)制。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。原因（缺點(diǎn)） ： 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。1000 2 4 7 9 11 130000 00
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1