数控技术-第5章

1、概述概述理装置组成的作用实时测量执换成O置控v单元所要求的信号形式，将1半闭进给伺服系统的重要组成部闭的P是由置检测装置的精度尤w是高精度进给伺服系统时，必须精心选择OV率测量装置能V出的最小测量值2检测装置的V数控系统中的检测装置检测装置的V数控系统中的检测装置VO移1速度和电流O种类型安装的O置及耦合方式4直接测量和间接测量测量方法增量型和绝对型模拟式和数字式检测信号的类型动型式回和直线型信号转换的原理光电效应1光栅效应1电磁感应原理压电效应1压阻效应和磁阻效应等34V绝对回 脉4V绝对回 脉编 自整角机1 旋转变压器1圆感应同m器1角度传感器1 多极旋转变压器 1绝对脉编 绝对值式光栅1

2、 O速圆感应同m1器1光栅尺1磁栅尺1激光涉仪霍耳O置传感器O速感应同m1绝对值磁尺1光电编码尺1 字脉编码式速度传感器1 霍耳速度角度传感器 Tachsyn1数字电磁1磁敏式速度传感器电霍耳电流传传感器的性能指标应包括静态特性传感器的性能指标应包括静态特性和动态特性，要如1符合输出量P输入量之间特定函数关系的准确程度称作精度2高精度和高速实时测量2 对某一输入量，传感器的k程的输出量P反程的输出量的O一致，称迟滞2V迟5.绝对和增量，w测量范围和量O一样6.零漂P温漂 测量零点的变化，以及测量零点随温度的变化w它可靠，抗扰性强1方便1成本P等5旋转变压旋转变压6旋转变压器Resolver简称

3、旋变，又称作解算器或V解器V类有电w1集电结构和无w结构345261787-电8-集电旋转变压器Resolver简称旋变，又称作解算器或V解器V类有电w1集电结构和无w结构345261787-电8-集电12-轴34-转子铁心 5-定子铁6788EnEnEE9 Vm电压信号幅值 定1转子绕组轴线间夹角 2KV=sV(sinS2KV=sV(sinStcos- sin(t-转子输出信号的相O角(t-)P转m=m的偏转角之间有着o格的对应关系图定子n相绕组励磁22.鉴幅方Vs=Vmsin电cos机- KV csinE2 =sVsi22.鉴幅方Vs=Vmsin电cos机- KV csinE2 =sVsi

4、nS sin(电-机) cos电sinmmV s感应电势E2是以角频率以-)幅值的交变m电机压信号2若电气角电已知，只要测出幅值(利用=0)，便可间接的求出图定子n相绕组励磁机械角，从而得出被测角O移感应同m1. 结缘层绕层滑定感应同m1. 结缘层绕层滑定感应同m2.工作W0定1/2W W0滑Sin绕cos绕xV感应同m2.工作W0定1/2W W0滑Sin绕cos绕xVS Vm sinV KVS cos cossin感应同m3. 鉴相方感应同m3. 鉴相方给滑尺的k弦绕组和余弦绕组V别通以幅值相等1频率相同1相O相差90的交流电压VS Vm sint VC Vm 定尺导片感应出电压V KVmc

5、ostcosKVm sintKVm cos(t感应同m3. 应鉴幅方感应同m3. 应鉴幅方给滑尺的k弦绕组和余弦绕组V别通以幅值O等1频率相同1相O相等的交流电压VS Vm sinsinVC Vm cossin定尺导片感应出电压V KVm sincostcos KVm coscost KVm cost(sincos cossin KVm sin( x直线光光栅的V直线光光栅的V类物理光栅和计量光栅光栅的动方式长光栅和圆光栅光线的透射光栅和反射光栅234VS123451图5.9 图5.10 2-准直镜 3-2-光栅读数3-标尺光11-防护4-防护5-驱动4-光敏元件标尺光栅和指示光234VS12

6、3451图5.9 图5.10 2-准直镜 3-2-光栅读数3-标尺光11-防护4-防护5-驱动4-光敏元件标尺光栅和指示光2.工作原理以透射投影例莫尔条纹dwsin2(cos WWVSd1d 放大2dw中 2.工作原理以透射投影例莫尔条纹dwsin2(cos WWVSd1d 放大2dw中 标尺光栅的栅距o格来说横向莫尔条纹排列的方向是Pn片光栅线纹夹角的V当d21cos dsin2cos 22VSVS1莫尔条纹的变化规律：n片n光栅相对移过一个栅距，莫尔条纹移过一个条纹间距2由于光的射P涉作用，莫尔条纹的变化规律似k余弦函数，变化周期数P n数同2Wd1栅线夹角21莫尔条纹的变化规律：n片n光

7、栅相对移过一个栅距，莫尔条纹移过一个条纹间距2由于光的射P涉作用，莫尔条纹的变化规律似k余弦函数，变化周期数P n数同2Wd1栅线夹角2sin(/2 )sin (d/2)/W=)sin )d = 0.01, = 0.01rad, 得W 放大100倍3均化栅距尔条纹之间的距离相对光栅栅距是很大的，故光栅栅距误差影响O大2莫尔条纹的细V术光学细V1机械细V和电子细V四倍频电路还有多倍频电路a整差动放k脉b方c莫尔条纹的细V术光学细V1机械细V和电子细V四倍频电路还有多倍频电路a整差动放k脉b方cd反脉差动放整a)原理框图原理摩尔条纹编程方波摩尔条纹信号k余弦信号，有四块光电池相O彼l相差90接收，

8、a1c信号相O差180，入差动放大器防扰1放大，得sin信号2同理由b1d信号得cos信号2经整形变成方波2产生k走1反走脉经方向别电路，在k走时反走产生四个k走脉四个反走脉2可逆计数器计数A差动放大整a反微k向脉C微B反向脉差动放大整d微反Db)逻辑电路图反向电路使方波反向V电路产生脉， P门=，H1 或门 Ac)波形图脉的产生在方波P升沿P升沿微A差动放大整a反微k向脉C微B反向脉差动放大整d微反Db)逻辑电路图反向电路使方波反向V电路产生脉， P门=，H1 或门 Ac)波形图脉的产生在方波P升沿P升沿微相相超前k走(H (H P电12Y 3超前(H P电2Y 7 光电脉冲作用脉编是一种旋

9、转式脉发生12345器，能把机械转角变成电脉可作O置检测和速度检测装置V类脉编V光电式1接触和电磁感应式原理光通过二个光栅线纹产生似k余弦 光电脉冲作用脉编是一种旋转式脉发生12345器，能把机械转角变成电脉可作O置检测和速度检测装置V类脉编V光电式1接触和电磁感应式原理光通过二个光栅线纹产生似k余弦的脉信号ABZ经整形变成方波2装置是一种增量检测71-光源 2-电池5-机械电路板63-指示光栅 4-6-护罩 7-印参数它的型号是由每转发出的脉数来区Vr P/r3000 P/r等共有3路脉A如2500 P/r1 B如2500 rZ P/r节距AB图5.15光电脉的节距AB图5.15光电脉的输出

10、波形ade+单A相信号整计&-cf&bB相信号整逻辑电应用一计数要可 逆 计 数器，形和减计数脉aa bcbcdd P电ade+单A相信号整计&-cf&bB相信号整逻辑电应用一计数要可 逆 计 数器，形和减计数脉aa bcbcdd P电eeP电ffdk走超前b1/4周期反走a 超前b1/4周期减计数e反QCA相脉整有方向单方1计2QB相脉RDa)应用二 应 有计数3脉控v端和方计 数 器 ，形k1反和方 向控v电AA BB B1高QCA相脉整有方向单方1计2QB相脉RDa)应用二 应 有计数3脉控v端和方计 数 器 ，形k1反和方 向控v电AA BB B1高电CDC 高电高电D11P电33 k

11、走A超前B 90，方向端e反走BA 90，方向31=，代表反走d0= ，代表kb) 绝对编含义特点通过绝对编码盘的代码图案信号指示绝绝对编含义特点通过绝对编码盘的代码图案信号指示绝对O置电源W除后，O置信息O丢失没有累计误差V类接触式电磁式二进v编码二进v循玛葛莱玛工作原理霍尔检测装置利用霍耳物理效应的原理v霍耳元件是由半导体霍尔检测装置利用霍耳物理效应的原理v霍耳元件是由半导体材料v成的磁敏元件1霍耳元件的工作原理和结构Y霍尔电动势d 1 XRIcd式中:B磁通密度 Ic控v电流 d 半导体厚度BR 4霍耳常数H霍尔检测装置2用霍耳检测元件检测电流根据霍尔检测装置2用霍耳检测元件检测电流根据安定律，电流P磁通密度的关系B 0r 式中B14 离通电距离R处的磁通411真空磁导率1相对磁导率I1N 4 通电导体的电流及匝数R 4通电导体的空间垂直距离2c0rR /U 可知，霍耳元件输出电压HP通电导体的电流Ikx有智能工能的数x有智能工能的数控机床所用的反馈元件 温度传感器 W削力传感