床的重要組成部分主要作用是檢測位移和速

1、第七章 位置檢測裝置1 位置檢測裝置是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。主要作用是檢測位移和速度，并發(fā)出反饋信號，構(gòu)成閉環(huán)或半閉環(huán)控制。 數(shù)控機(jī)床對位置檢測裝置的要求如下：（1）工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)；（2）滿足精度和速度的要求；（3）易于安裝，維護(hù)方便，適應(yīng)機(jī)床工作環(huán)境；（4）成本低。 6.1 概述淮海工學(xué)院2位置檢測裝置分類方法：（一） 直接測量和間接測量 1. 直接測量 2. 間接測量 6.1 概述淮海工學(xué)院3（二） 數(shù)字式測量和模擬式測量1. 數(shù)字式測量 2. 模擬量測量（三） 增量式測量和絕對式測量1. 增量式測量 2. 絕對式測量 6.1 概述淮海工學(xué)院4 一、結(jié)構(gòu)與工作原理 旋轉(zhuǎn)變壓器是一

2、種角位移測量裝置，由定子和轉(zhuǎn)子組成。 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。轉(zhuǎn)子繞組作為變壓器的二次側(cè)，通過電磁耦合得到感應(yīng)電壓，只是其輸出電壓大小與轉(zhuǎn)子位置有關(guān)。 6.2 旋轉(zhuǎn)變壓器淮海工學(xué)院5圖6-1 旋轉(zhuǎn)變壓器工作原理淮海工學(xué)院6二、應(yīng)用 旋轉(zhuǎn)變壓器作為位置檢測裝置，有兩種典型工作方式，鑒相式和鑒幅式。鑒相式是根據(jù)感應(yīng)輸出電壓的相位來檢測位移量；鑒幅式是根據(jù)感應(yīng)輸出電壓的幅值來檢測位移量。 6.2 旋轉(zhuǎn)變壓器淮海工學(xué)院7 一、結(jié)構(gòu)與工作原理 感應(yīng)同步器按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一般分為直線式和旋轉(zhuǎn)式兩種。 直線式感應(yīng)同步器由定尺和滑尺組成，用于直線位移

3、測量。 旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器由轉(zhuǎn)子和定子組成，用于角位移測量。 以直線式感應(yīng)同步器為例，介紹其結(jié)構(gòu)和工作原理。6.3 感應(yīng)同步器淮海工學(xué)院8圖6-2 直線感應(yīng)同步器結(jié)構(gòu)淮海工學(xué)院9圖6-3 感應(yīng)電壓幅值與定尺滑尺相對位置關(guān)系工作原理淮海工學(xué)院10二、應(yīng)用 感應(yīng)同步器作為位置測量裝置安裝在數(shù)控機(jī)床上，它也有兩種工作方式，鑒相式和鑒幅式。6.3 感應(yīng)同步器淮海工學(xué)院11圖6-4 感應(yīng)同步器鑒相測量系統(tǒng)框圖1. 鑒相式系統(tǒng)淮海工學(xué)院122. 鑒幅式系統(tǒng)圖6-5 鑒幅式伺服系統(tǒng)原理框圖淮海工學(xué)院13 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，是數(shù)控機(jī)床上使用很廣泛的位置檢測裝置。 脈沖編碼

4、器類： 一、絕對式編碼器 二、增量式脈沖編碼器6.4 脈沖編碼器淮海工學(xué)院14a) b)圖 6-6 四位二進(jìn)制編碼盤淮海工學(xué)院15淮海工學(xué)院16圖6-9 光電式脈沖編碼器結(jié)構(gòu)示意圖淮海工學(xué)院17一、結(jié)構(gòu) 光柵分為透射光柵和反射光柵，透射光柵分辨率較反射光柵高，其檢測精度可達(dá)1m以上。從形狀上看，又可分為圓光柵和直線光柵。圓光柵用于測量轉(zhuǎn)角位移，直線光柵用于檢測直線位移。 直線光柵通常包括一長和一短兩塊配套使用，其中長的稱為標(biāo)尺光柵或長光柵，一般固定在機(jī)床移動(dòng)部件上，要求與行程等長。短的為指示光柵或短光柵，裝在機(jī)床固定部件上。兩光柵尺是刻有均勻密集線紋的透明玻璃片。線紋之間距稱為柵距。 6.5 光柵淮海工學(xué)院18 二、工作原理莫爾條紋具有如下特點(diǎn)： 1. 放大作用 2. 均化誤差作用 3. 莫爾條紋的移動(dòng)與柵距的移動(dòng)成比例6.5 光柵淮海工學(xué)院19 P 標(biāo)尺光柵圖6-10