位移檢測裝置課件

一、旋轉(zhuǎn)變壓器（角位移檢測元件）旋轉(zhuǎn)變壓器是一種角度測量元件，它是一種小型交流電機。在結(jié)構(gòu)上與兩相繞組式異步電動機相似，由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子繞組為變壓器的原邊，轉(zhuǎn)子繞組為變壓器的副邊。激磁電壓接到定子繞組上，激磁頻率通常為400H、500H、1000H、3000H、5000H，其結(jié)構(gòu)簡單、動作靈敏，對環(huán)境無特殊要求，維護方便，輸出信號幅度大，抗干擾性強，工作可靠。9/14/2023一、旋轉(zhuǎn)變壓器（角位移檢測元件）旋轉(zhuǎn)變壓器是一種角度工作原理：定子繞組輸入電壓9/14/2023工作原理：定子繞組輸入電壓7/25/2023設(shè)加到定子繞組的勵磁電壓為U1=Umsin

t，通過電磁耦合，將在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓為

U2=KU1sin

=KUmsin

tsin

式中K—變壓比（K=N1/N2為定子、轉(zhuǎn)子繞組的匝數(shù)）Um—勵磁最大電壓

—勵磁電壓角頻率

—轉(zhuǎn)子與定子相對角位移，當(dāng)轉(zhuǎn)子磁軸與定子磁軸垂直時，

=0

；當(dāng)轉(zhuǎn)子磁軸與定子磁軸平行時，

=90

。9/14/2023設(shè)加到定子繞組的勵磁電壓為U1=Umsint，通過電二、感應(yīng)同步器工作原理：

利用電磁耦合原理，將位移或轉(zhuǎn)角變成電信號（極為普遍）。即使滑尺與定尺相互平行，并保持一定的間距。向滑尺通以交流激磁電壓，則在滑尺中產(chǎn)生激磁電流，繞組周圍產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的磁場，由電磁感應(yīng)，在定尺上感出感應(yīng)電壓，當(dāng)滑尺與定尺間產(chǎn)生相對位移時，由于電磁耦合的變化，使定尺上感應(yīng)電壓隨位移的變化而變化（相同頻率）。9/14/2023二、感應(yīng)同步器工作原理：7/25/20239/14/20237/25/2023定尺繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動勢原理圖9/14/2023定尺繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動勢原理圖7/25/2023三、脈沖編碼器（角位移檢測元件）1、增量式脈沖編碼器9/14/2023三、脈沖編碼器（角位移檢測元件）1、增量式脈沖編碼器7/252、絕對式脈沖編碼器9/14/20232、絕對式脈沖編碼器7/25/2023四、光柵組成：標(biāo)尺光柵：安裝在機床的移動部件上指示光柵：安裝在機床的固定部件上它們之間保持0.05mm或0.1mm的間隙。相互平行9/14/2023四、光柵組成：標(biāo)尺光柵：安裝在機床的移動部件上指示光柵：安裝分類：透射光柵反射光柵透射光柵：采用經(jīng)磨制的光學(xué)玻璃或在玻璃表面感光材料的涂層上刻成光柵線紋。

特點：光源可以采用垂直入射光，光電元件直接接受光照。因此信號幅值比較大，信噪比好。光電轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)簡單，如線性密度200線/mm。缺點：玻璃易破裂，熱脹系數(shù)與金屬部件不一致，影響測量精度。9/14/2023分類：透射光柵反射光柵透射光柵：采用經(jīng)磨制的光學(xué)玻璃或在玻璃反射光柵：光柵和機床金屬部件的線膨脹系數(shù)一致，接長方便。也可用鋼帶做成長達(dá)數(shù)米的長光柵。缺點：為了使反射后的莫爾系數(shù)反差較大，每毫米內(nèi)線紋不宜多，常用4、10、25、40、50線/mm。

9/14/2023反射光柵：7/25/2023工作原理：9/14/2023工作原理：7/25/2023若標(biāo)尺光柵和指示光柵的柵距相等，指示光柵在其自身平面內(nèi)相對于標(biāo)尺光柵傾斜一個很小的角度，兩塊光柵的刻線就會相交。當(dāng)燈光通過聚光鏡呈平行光線垂直照射在標(biāo)尺光柵上，在兩塊光柵線相交的鈍角平分線上，出現(xiàn)明暗交替、間隔相等的粗短條紋，稱之為橫向莫爾條紋。9/14/2023若標(biāo)尺光柵和指示光柵的柵距相等，指示光柵在其自身平莫爾條紋的形成9/14/2023莫爾條紋的形成7/25/2023特點：

●由于光柵的刻線可以制作十分精確，同時莫爾條紋對刻線局部誤差有均化作用，因此，柵距誤差對測量精度影響較小。也可采用信號。

●在檢測過程中，標(biāo)尺光柵與指示光柵不直接接觸，沒有磨損，因而精度可以長期保持。

●光線刻線要求很精確，兩光柵之間的間隙及傾斜角都要求保持不變，制造調(diào)試比較困難。光學(xué)系統(tǒng)易受外界的影響產(chǎn)生誤差，同時又有灰塵、油、冷卻液等污物的侵入，易使光學(xué)系統(tǒng)變質(zhì)。9/14/2023特點：

●由于光柵的刻線可以制作十分精確，同時莫爾條紋五、磁柵磁柵又稱磁尺，是一種采用電磁方法記錄磁波數(shù)目的位置檢測裝置。組成：磁性標(biāo)尺、磁頭和檢測電路利用錄磁的原理將一定周期變化的方法，正弦波或脈沖電信號，用錄磁磁頭記錄在磁性標(biāo)尺的磁膜上，作為測量的基準(zhǔn)。檢測時，用拾磁磁頭將磁性標(biāo)尺上的磁信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過檢測電路處理后，用以計量磁頭相對磁尺之間的位移量。9/14/2023五、磁柵磁柵又稱磁尺，是一種采用電磁方法記錄磁波數(shù)磁尺測量裝置的組成和工作原理：

磁性標(biāo)尺是在非導(dǎo)磁材料如銅、不銹鋼、玻璃或其他合金材料的基體上，用涂敷、化學(xué)沉積或電鍍的一層10～20um的導(dǎo)磁材料（Ni-Co或Fe-Co合金），在它的表面上錄制相等節(jié)距周期變化的磁信號。磁信號的節(jié)距一般為0.05、0.1、0.2、1mm。為了防止磁頭對磁性膜的磨損，通常在磁性膜上涂一層厚1～2mm的耐磨塑料保護層。磁頭是進(jìn)行磁電轉(zhuǎn)換的變換器，它把反映空間位置的磁信號輸送到檢測電路中去。

普通錄音機上的磁頭輸出電壓幅值與磁通變化率成比例，屬于速度響應(yīng)型磁頭。根據(jù)數(shù)控機床的要求，為了在低速運動和靜止時也能進(jìn)行位置檢測，必須采用磁通響應(yīng)型磁頭。

9/14/2023磁尺測量裝置的組成和工作原理：

磁性標(biāo)尺是在非導(dǎo)磁材精品課件！9/14/2023精品課件！7/25/202318精品課件！9/14/2