檢測(cè)17數(shù)字式傳感器(已改無(wú)錯(cuò)字)
2023-06-03 06:08:08 本頁(yè)面
【正文】 系判別出指示光柵的移動(dòng)方向 。 U1和 U2信號(hào) 經(jīng)整形后得到方波 U1/和 U2/。 U2/ 作為門(mén)控信號(hào)與 U1/的微分信號(hào)一起輸入到與門(mén) Y1，與 U1/反相后的微分信號(hào)一起輸入到與門(mén) Y2。假設(shè)光柵右移時(shí)， U2/超前 U1/，則先于U1/的微分信號(hào)打開(kāi)了 Y1，可從Y1得到向右移動(dòng)脈沖輸出（ Y1稱為右移動(dòng)脈沖輸出端）；而U1/反相后的微分信號(hào)到達(dá) Y2時(shí)Y2已關(guān)閉，則 Y2（左移動(dòng)脈沖輸出端）沒(méi)有輸出，反之亦然。這樣就實(shí)現(xiàn)了左右移動(dòng)的方向辨別和移動(dòng)脈沖的輸出。 Y1 Y2 3） ． 細(xì)分原理 如果僅以光柵的柵距作其分辨單位 ， 只能讀到整數(shù)莫爾條紋 。 倘若要求讀出位移為 ， 勢(shì)必要求每毫米到線 1萬(wàn)條 ， 這是目前工藝水平無(wú)法實(shí)現(xiàn)的 。 此時(shí)采用柵距 細(xì)分技術(shù) 可以獲得更高的測(cè)量精度 。 常用的細(xì)分方法有直接倍頻細(xì)分法 、 電橋細(xì)分法等 。 這里僅以四倍頻細(xì)分為例介紹直接倍頻細(xì)分法 。 在一個(gè)莫爾條紋寬度上并列放置四個(gè)光電元件 ， 如右下圖 (a)所示 ，得到相位分別相差 π/2四個(gè)正弦周期信號(hào) 。 用適當(dāng)電路處理這些信號(hào) ，使其合并得到如右下圖 (b)所示的脈沖信號(hào) 。 每個(gè)脈沖分別和四個(gè)周期信號(hào)的零點(diǎn)相對(duì)應(yīng) ， 則電脈沖的周期反應(yīng)了 1/4個(gè)莫爾條紋寬度 。 用計(jì)數(shù)器對(duì)這一列脈沖信號(hào)計(jì)數(shù) ， 就可以讀到 1/4個(gè)莫爾條紋寬度的位移量 ，這將是光柵固有分辨率的四倍 。 此種方法被稱為四倍頻細(xì)分法 。 若再增加光敏 元件，同理可以進(jìn)一步地提高測(cè)量分辨率。 光柵細(xì)分 舉例 有一直線光柵，每毫米刻線數(shù)為 50，細(xì)分?jǐn)?shù)為 4細(xì)分 ，則： 分辨力 ? =W /4 =（ 1mm/50） /4 ==5?m 采用細(xì)分技術(shù)，在不增加光柵刻線數(shù)的情況下，將分辨力提高了 3倍。 光柵辨向 amp。細(xì)分 電路 光柵專用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接器（光柵辨向 amp。細(xì)分） 內(nèi)部包含放大、整形、細(xì)分、辨向、報(bào)警、阻抗變換電路等。 光柵在機(jī)床上的安裝位置（ 2個(gè)自由度） 光柵在機(jī)床上的安裝位置（ 3個(gè)自由度） 數(shù)顯表 2自由度光柵數(shù)顯表 X位移顯示 Z（ Y）位移顯示 3自由度光柵數(shù)顯表 安裝有長(zhǎng)光柵的數(shù)控機(jī)床加工實(shí)況 防護(hù)罩內(nèi)為長(zhǎng)光柵 光柵掃描頭 被加工工件 切削刀具 四、感應(yīng)同步器 感應(yīng)同步器是 1960年代末發(fā)展起來(lái)的一種高精度位移（直線位移及角位移）傳感器， 是應(yīng)用電磁感應(yīng)定律把位移量轉(zhuǎn)換成電量的傳感器。它的基本結(jié)構(gòu)是兩個(gè)平面形的矩形線圈，它們相當(dāng)于變壓器的初、次級(jí)繞組，通過(guò)兩個(gè)繞組間的互感量隨位置變化來(lái)檢測(cè)位移量的。 按其用途可分為兩大類(lèi)： ①測(cè)量線位移的直線式感應(yīng)同步器（由定尺和滑尺組成）； ②測(cè)量角位移的旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器（由轉(zhuǎn)子和定子組成）。 直線式感應(yīng)同步器 旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器 直線式感應(yīng)同步器的基本結(jié)構(gòu) 定尺和滑尺的基板采用與機(jī)床熱膨脹系數(shù)相近的鋼板制成 ， 鋼板上用絕緣粘結(jié)劑貼有銅箔 ， 并利用腐蝕的辦法做成圖示的印刷繞組 。 長(zhǎng)尺叫定尺 ， 安裝在機(jī)床床身上；短尺為滑尺 ， 安裝于移動(dòng)部件上 ， 兩者平行放置 ， 保持~ 。 感應(yīng)同步器兩個(gè)單元繞組之間的距離為節(jié)距 ， 這是衡量感應(yīng)同步器精度的主要參數(shù) 。 標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)同步器定尺長(zhǎng)250mm， 滑尺長(zhǎng) 100mm， 節(jié)距為 2mm。 定尺上是均勻 、 連續(xù)的感應(yīng)繞組；滑尺上是分段繞組 ， 分段繞組分為兩組 ，布置成在空間相差 π/2或 3π/4相角 ， 又稱為正 、 余弦繞組 。感應(yīng)同步器的分段繞組和連續(xù)繞組相當(dāng)于變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)線圈 ， 利用交變電磁場(chǎng)和互感原理工作 。 絕緣粘膠 銅箔 鋁箔 耐切削液涂層 基板 (鋼、銅 ) 節(jié)距 τ（ 2mm） 定尺 滑尺
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