位置检测装置

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a) b) 图 6-6 四位二进制编码盘
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图6-9 光电式脉冲编码器结构示意图
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6.5
光栅
一、结构 光栅分为透射光栅和反射光栅，透射光栅分 辨率较反射光栅高，其检测精度可达1μm以上。从 形状上看，又可分为圆光栅和直线光栅。圆光栅用 于测量转角位移，直线光栅用于检测直线位移。 直线光栅通常包括一长和一短两块配套使用， 其中长的称为标尺光栅或长光栅，一般固定在机床 移动部件上，要求与行程等长。短的为指示光栅或 短光栅，装在机床固定部件上。两光栅尺是刻有均 匀密集线纹的透明玻璃片。线纹之间距称为栅距。
1. 鉴相式系统
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图6-4 感应同步器鉴相测量系统框图
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2. 鉴幅式系统
图6-5 鉴幅式伺服系统原理框图
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6.4
脉冲编码器
脉冲编码器是一种旋转式脉冲发生 器，能把机械转角变成电脉冲，是数控机 床上使用很广泛的位置检测装置。 脉冲编码器类： 一、绝对式编码器 二、增量式脉冲编码器
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6.1
概述
位置检测装置是数控机床的重要组成部 分。主要作用是检测位移和速度，并发出反馈 信号，构成闭环或半闭环控制。 数控机床对位置检测装置的要求如下： （1） 工作可靠，抗干扰能力强； （2） 满足精度和速度的要求； （ 3 ）易于安装，维护方便，适应机床工作环境； （4） 成本低。
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6.1
概述
位置检测装置分类方法：
（一） 直接测量和间接测量
1. 直接测量 2. 间接测量
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6.1
概述
（二） 数字式测量和模拟式测量
1. 数字式测量 2. 模拟量测量
（三） 增量式测量和绝对式测量
1. 增量式测量 2. 绝对式测量
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6.2
旋转变压器
一、结构与工作原理 旋转变压器是一种角位移测量装置，由 定子和转子组成。 旋转变压器的工作原理与普通变压器基本 相似，其中定子绕组作为变压器的一次侧，接 受励磁电压。转子绕组作为变压器的二次侧， 通过电磁耦合得到感应电压，只是其输出电压 大小与转子位置有关。
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图6-1 旋转变压器工作原理
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6.2
二、应用
旋转变压器
旋转变压器作为位置检测装置，有两种典型工 作方式，鉴相式和鉴幅式。鉴相式是根据感应输 出电压的相位来检测位移量；鉴幅式是根据感应 输出电压的幅值来检测位移量。
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6.3
感应同步器
一、结构与工作原理
感应同步器按其结构特点一般分为直线式 和旋转式两种。 直线式感应同步器由定尺和滑尺组成，用 于直线位移测量。 旋转式感应同步器由转子和定子组成，用 于角位移测量。 以直线式感应同步器为例，介绍其结构和 工作原理。
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6.5
光栅
二、工作原理
莫尔条纹具有如下特点： 1. 放大作用 2. 均化误差作用 3. 莫尔条纹的移动与栅距的移动成比 例
θ
P
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标尺光栅
图6-10 莫尔条纹
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图6-11 光栅测量系统
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6.5
三、应用
光栅
对脉冲计数可得到工作台的移动距离。
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图6-2 直线感应同步器结构
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工作原理
定 尺 V2 滑 A
1 2 尺 B4 1 2 位 C2 3 2 置 D4
E
A M O B C 余弦绕组 N D
E 正弦绕组 P θ
2
图6-3 感应电压幅值与定尺滑尺相对位置关系
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6.3
二、应用
感应同步器
感应同步器作为位置测量装置安装在数 控机床上，它也有两种工作方式，鉴相式和鉴 幅式。