第5章 位置检测装置.ppt

1、上午9点44分，第一章、第五章位置检测装置，本章详细介绍了进给伺服系统中的各种位置反馈元件位置检测装置。上午9点44分，第2章，第5章位置检测装置，进给伺服系统是数控系统的主要子系统。如果CNC设备是数控系统的“大脑”，是发布“命令”的“指挥所”，那么进给伺服系统就是数控系统的“四肢”，是一种“执行机构”。忠实地执行CNC设备发送的运动命令，以精确控制执行零件的运动方向、进给速度和位移量。位置感应装置是CNC系统的“五官”。上午9点44分，3，1节概述，进给伺服系统。定义：进给伺服系统是自动限制系统，使用移动零件的位置和速度作为控制量。上午9点44分，4，配置：进给伺服系统主要是位置控制单元速

2、度控制单元驱动元件(电动机)；检测和反馈装置；机器执行零件。1，进给伺服系统，上午9点44分，5，2，配置和功能配置：位置测量装置由检测元件(传感器)和信号处理装置组成。作用：实时测量执行部件的位移和速度信号，将移动部件的实际位置反馈给位置控制设备，转换为位置控制设备所需的信号格式，实现闭环控制。闭环，半闭环输送伺服系统的重要组成部分。闭环数控机床的加工精度主要由位置检测装置的精度决定，设计数控机床进给伺服系统，特别是高精度进给伺服系统时，必须慎重选择位置检测装置。上午9点44分，6，3，输送伺服系统对位置测量装置的高可靠性和高抗干扰：温度、湿度影响小，工作稳定，精度高，抗干扰能力强。满足精度

3、和速度要求。位置检测器分辨率必须高于数控机床的分辨率(步骤1)。地理信息检测设备允许的最大检测速度必须是数控机床的最大操作速度。使用方便，裴珉姬维修方便，适应机床工作环境。成本低。上午9:44，7，4，位置检测器分类，输出信号格式分类：数字和模拟测量基准类型分类：增量和绝对位置检测组件运动格式分类：逆转换和线性，上午9:44，8，一般位置检测器分类表，上午9:00 inductosys刘涛同步器在磁绕组和刘涛绕组之间发生相对位移时，由于电磁耦合的变化，刘涛绕组的刘涛电压随位移的变化而变化，以检测位移量。刘涛同步器滑块的绕组是女子绕组，标尺的绕组是刘涛绕组。上午9:44，12，刘涛同步器工作原理

4、，U0，U0，1，标尺，滑块，上午9:44，13，刘涛同步器的信号处理原理与此相结合的标尺绕组的检测电压为Uoc=KUccos(1Uo=Uos Uos=KUScos1K Ucsin1 K电磁感应系数1标尺绕组感应电压的相位角度，上午9:44，15，滑块和标尺相对位移量X的计算：2: 2=X 3360根据滑块的正、剩余旋转绕组的磁电压Us、Uc电源方式，可以配置徐璐不同的检测系统-感观系统和减振系统。上午9点44分，16，减蚀型系统的工作原理，减蚀型系统中磁场电压等于频率，振幅。相位差为/2的交流电压：US=Um Sint UC=Um cost规则：Uo=uos uos=k US cos 1k

5、UC sin 1=k Um Sint cos1k Um cost sin 1=k Um sin(；上午9点44分，17，电阻系统的工作方式，电阻系统中磁场电压的频率，相位相同。振幅不同的交流电压：us=um sin 2s intUC=um cos 2s int 2=x2(x2是命令位移值)Uo=uos uos=k us cos 1k UC sin 1=k um sin 2 cos 1 sintk um cos目前商品化的诱导同步输出大部分是脉冲量，现代数字处理技术，上午9点44分，19，6。诱导同步特征及使用注意事项，特征精度高：平均自补偿特性；对环境的适应性强：对湿气、温度、热变形的抵抗力强

6、。裴珉姬管理简单，使用寿命长：非接触测量，无磨损，保持精度好。上午9:44，20，测量距离长度：可以连接长度以满足长笔划测量的要求。串行并行n 10，串行并行n 10，上午9点44分，21，安装注意事项：确保安装精度(安装表面精度，标尺和滑块的相对位置精度，接缝的曹征精度)安装保护装置(芯片，油污，防止灰尘的影响)鉴相系统相位差900对减幅系统：Um sin2，Um cos2调制的精度大于2%，严重影响测量精度。上午9点44分，22，3节。编码器、脉冲编码器(脉冲编码器)是旋转数字测量元件，通常安装在测试轴上，并与测试轴一起旋转。可以将测量轴的角度位移转换为增量脉冲或绝对码格式。根据内部结构和

7、检测方法，码盘可分为接触式、光电、电子式三种。其中光电码盘更多地用于数字控制机器，由霍尔效应组成的电磁码盘可以作为速度检测元件。也可以分为绝对和增量两种。上午9点44分，23，增量脉冲编码器，结构和工作原理，上午9点44分输出波形有6种方法。其中是反向信号。上午9点44分，25，输出信号的作用和处理，A，B两相作用可以获得根据脉冲数测量的轴的角度位移。根据脉冲频率，可以得到测量的轴的速度。可以根据a，B两相相位超前延迟关系确定测量的轴旋转方向。后续回路可以使用A，B二相90相位差进行细分(4倍回路实现)。上午9点44分，26，Z相作用测量轴的圆周位置基准信号；测量的轴上的旋转数信号。中的后续电

8、路可以使用A，2相差分输入消除远距离传输的共模干扰。共模干涉：通常表示两个信号线产生的振幅相同、相位相同的噪声。差分干涉：振幅等，相位相反的噪音。常用的差分线对共模干涉的抗干扰能力很强。，上午9点44分，27，增量码盘的规格和分辨率，规格增量码盘的规格是码盘每个旋转发出的脉冲数。目前市场上提供的规格从36线到10万线/全部。选择：伺服系统要求的分辨率；考虑机械传动系统的参数。分辨率(分辨率角度)设置增量代码磁盘的规格为N线/旋转：上午9点44分，28，绝对编码器、结构和工作原理代码光盘基板上有多圈代码通道，每个代码的碎片线数相同。每个轮子都有光电传感器。输出信号中的道路数与代码盘旋转数成正比。

9、检测信号根据一定的规律对输出进行编码，因此可以测量测量的轴的圆周绝对位置。上午9点44分，29，绝对编码磁盘编码方法和特性二进制编码：特征：编码顺序与位置序列匹配，但可能发生非单值错误。错误分析：扇区边界读数显示两个或多个徐璐其他数字输出读数模糊。、1111，0000、上午9:44、30、grecode(循环代码、gracode)特征：两个代码中只有一个更改，因此可以最小单位控制误差。但是编码和位置没有顺序规律。上午9:44，31，灰度代码编码方法从二进制代码转换而来。转换规则是将二进制代码移到其本身和右侧一位，然后舍入最后一位数字，进行加法而不是二进制，结果是格雷码(循环代码)。例如，将二进

10、制代码0101转换为相应的格雷码：第二位置检测器，脉冲编码器，上午9点44分，32，绝对码盘的规格和分辨率，规格绝对码盘的规格与码盘数N相关。现在市场上从4度到18度都有。选择：伺服系统要求的分辨率；考虑机械传动系统的参数。设定解析度(解析度角度)绝对码光碟规格N:上午9:44，33，光电编码器的特点，非接触测量，非接触磨损，码盘寿命，精度保证高测量速度，允许高精度；光电转换，抗干扰能力强；体积小，安装方便，适用于机器操作环境。结构复杂，价格高，光源寿命短；码盘底座是玻璃，冲击和防震能力下降。上午9点44分，34，4，磁性编码器，最近开发的新编码器，输出格式与光学编码器一样是数字脉冲信号。特点

11、：耐环境力强，响应速度快，寿命长，结构简单，价格低廉，将大大取代光学编码器。类型：增量绝对、磁阻励磁环、强磁性金属半导体、上午9点44分、35分、第四线性光栅、光栅分类：物理光栅和测量光栅移动方法：长光栅和圆形光栅射线的方向：透射光栅和反射光栅的结构1-防护垫2工作原理(以透射投影为例)莫尔条纹宽度B的理论公式莫尔条纹：D放大2倍，严格地说，横木条纹阵列的方向与两个光栅线角度的平分线垂直，上午9点44分，38，莫尔条纹的特征：(1)莫尔条纹的变化规律(2)莫尔条纹宽度W和由于光的衍射和干涉作用，莫尔条纹的变化规律如图所示，W=d sin为sin，d=0.01，=0.01rad，W=1mm，放大

12、的100 (3)均匀化栅栏误差作用，上午9点40分。第二，光栅位移-数字转换电路，上午9点44分，40，5节磁尺测量装置磁尺位置检测装置由磁尺、磁头和检验电路组成。利用录音原理，将一定周期变化的方波、正弦波或脉冲信号记录在磁尺的磁膜上，作为测量的基准。检测时，使用磁头将磁标尺上的磁信号转换为电信号，并测量检测电路处理后磁标尺上磁头的位移量。特征：对环境使用的条件要求低，对周围磁场的耐受性强，在油渍多、灰尘多的地方使用的稳定性好。上午9点44分，41，速度响应型磁头，磁响应型磁头，上午9点44分，42，磁测量装置的组成和工作原理磁信号的音调一般为0.05，0.1，0.2，1毫米。为了防止磁头在磁

13、膜上磨损，一般在磁性膜上涂上12mm厚的耐磨塑料保护层。磁头是进行磁电转换的转换器，将反映空间位置的磁信号传递到感应电路。普通录音机的磁头输出电压振幅与磁通变化率成正比，属于速度响应型磁头。根据数控机床的要求，在低速运动和静止状态下也要进行位置检测，必须使用磁通响应型磁头。上午9:44，43，6节旋转变压器位移检测装置旋转变压器是角度测量元件，是小型交流电动机。结构上类似于两相绕组异步电动机，由定子和转子组成，定子绕组是变压器的原边，转子绕组是变压器的副边。激光电压连接到定子绕组，激光频率通常为400H，500H，1000H，3000H，5000H，结构简单，动作灵敏，对环境没有特殊要求，裴珉姬管理方便，输出信号宽度大，抗干扰性强，工作稳定。工作原理：磁铁电压U1添加到定子绕组时，通过电磁耦合在转子绕组上产生感应电压。因为转子可以旋转。当转子绕组的磁轴垂直于定子绕组的磁轴的方向旋转时，如(A)，磁磁力不通过转子绕组的横截面，因此感应电压U2为0。转子绕组磁轴从垂直位置旋转到任意角度时，转子绕组的刘涛电压U2为，U1=Umsin t U2=k U1 sin=ksin t sin，上午9点44分，44，上午9点44分2。从指令控制的角度看，开环伺服