1、数控原理与系统,肖月美 邗江职教中心 2012.11.,复习,1、根据检测对象不同，位置检测装置可以分为哪两类？ 2、常见的回转型位置检测装置时什么？ 3、常见的直线型位置检测装置是什么?,一、感应同步器非接触电磁式测量元件，测角位移或直线位移1、分类：直线型感应同步器测量直线位移旋转型感应同步器测量角位移,新授,2、结构：,新授,直线型,定尺安装在机床床身上,滑尺安装在移动部件上,新授,标准感应同步器 定尺长250mm，滑尺长100mm，节距为2mm。定尺上是单向、均匀、连续的感应绕组。 滑尺有两组绕组，一组为正弦绕组，另一为余弦绕组。 当正弦绕组与定尺绕组对齐时，余弦绕组与定尺绕组相差1/
2、4节距。,新授,3、工作原理： 当滑尺任意一绕组加交流激磁电压时，由于电磁感应作用，在定尺绕组中必然产生感应电压，该感应电压取决于滑尺和定尺的相对位置。当只给滑尺上正弦绕组加励磁电压时，定尺感应电压与定、滑尺的相对位置关系如图所示。,新授,感应电压幅值与定尺滑尺相对位置关系,新授,二、光栅光学测量元件,1、分类：,透射光栅,反射光栅,长光栅用于测量直线位移,圆光栅用于测量转角位移,新授,2、结构：,标尺光栅（长）：安装在机床的固定部件上,指示光栅（短）：安装在机床的移动部件上,标尺光栅和指示光栅它们保持平行， 它们之间保持0.05mm或0.1mm的间隙。,新授,3、工作原理：,若标尺光栅和指示
3、光栅的栅距相等，指示光栅在其自身平面内相对于标尺光栅倾斜一个很小的角度，两块光栅的刻线就会相交。当灯光通过聚光镜呈平行光线垂直照射在标尺光栅上，在两块光栅线相交的钝角平分线上，出现明暗交替、间隔相等的粗短条纹，称之为横向莫尔条纹。,莫尔条纹的形成,新授,莫尔条纹具有如下特点：,1. 放大作用用W（mm）表示莫尔条纹的宽度(节距）， (mm)表示栅距，(rad)为光栅线纹之间的夹角，W=/SIN 莫尔条纹宽度W与角成反比，越小，放大倍数越大。,新授,2. 均化误差作用莫尔条纹是由光栅的大量刻线共同组成，例如，200条/mm的光栅，10mm宽的光栅就由2000条线纹组成，这样栅距之间的固有相邻误差
4、就被平均化了，消除了栅距之间不均匀造成的误差。,新授,3. 莫尔条纹的移动与栅距的移动成比例当光栅尺移动一个栅距时，莫尔条纹也刚好移动了一个条纹宽度W。只要通过光电元件测出莫尔条纹的数目，就可知道光栅移动了多少个栅距，工作台移动的距离可以计算出来。若光栅移动方向相反，则莫尔条纹移动方向也相反,新授,三、脉冲编码器（角位移检测元件）,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。,1、概念：,新授,2、分类：,脉冲编码器可分为增量式与绝对式两类。,新授,3、工作原理：,光电盘是用玻璃材料研磨抛光制成，玻璃表面在真空中镀上一层不透光的铬，然后用照相
5、腐蚀法在上面制成向心透光窄缝。透光窄缝在圆周上等分，其数量从几百条到几千条不等。圆盘也用玻璃材料研磨抛光制成，其透光窄缝为两条，每一条后面安装有一只光电元件。光电盘与工作轴连在一起 ，光电盘转动时，每转过一个缝隙就发生一次光线的明暗变化，光电元件把通过光电盘和圆盘射来的忽明忽暗的光信号转换为近似正弦波的电信号，经过整形、放大、和微分处理后，输出脉冲信号。通过记录脉冲的数目，就可以测出转角。测出脉冲的变化率，即单位时间脉冲的数目，就可以求出速度。,增量式脉冲编码器的工作原理图,课堂小结,1、掌握感应同步器的结构及工作原理。 2、掌握光栅的结构及莫尔条纹的特点。 3、理解脉冲编码器的概念及原理。,THANK YOU,
