数控机床的位置检测(PPTminimizer).ppt

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1、●感应同步器位置检测装置●旋转变压器位置检测装置●磁尺位置检测装置●光栅位置检测装置●激光干涉位置检测装置●脉冲编码器第3章数控机床的位置检测装置1●基本要求：1）掌握数控系统中速度检测装置原理及应用。2）掌握数控系统中位置检测装置原理及应用。3）了解数控系统中电流检测元件及应用。●重点:1）光电脉冲编码器检测逻辑电路原理及波形图。2）光栅尺检测逻辑电路原理及波形图。●难点:对于带有方向端计数器和可逆计数器时，检测电路构成的区别。第3章数控机床的位置检测装置23.1概述位置检测装置是数控机床的重要组成部分。作用:检测位移和速度，并发出

2、反馈信号和数控装置发出的指令信号相比较，构成半闭环、闭环控制。33.1概述位置检测装置是数控机床的重要组成部分。作用:检测位移和速度，并发出反馈信号和数控装置发出的指令信号相比较，构成闭环、半闭环控制。43.1.1要求●受温度、湿度影响小，工作可靠，能长期保持精度，抗干扰能力强;●在机床执行部件工作范围内，能满足精度和速度要求;●使用维护方便，适应机床工作环境；●成本低。检测元件的精度指标：系统精度－－在一定长度或转角内测量累积误差的最大值（±0.001~0.02mm/m，±10″/360°）系统分辨率－－所能正确检测的最小位移量0

3、.001~0.01mm，2″（取1/3~1/10机床加工精度）53.1.2位置检测装置的分类数字式测量模拟量测量数字式测量：被测的量以数字的形式来表示。测量信号为电脉冲，可以直接把它们送入数控装置进行比较、处理。特点：●被测的量转换为脉冲个数，便于显示和处理；●测量精度取决于测量单位，和量程基本无关；●测量装置比较简单，脉冲信号抗干扰能力较强。63.1.2位置检测装置的分类模拟式测量：将被测量用连续变量来表示，如电压变化、相位变化等。主要用于小量程的测量，如感应同步器的一个线距（2mm）内的信号相位变化等。特点：●直接测量被测的量，

4、无需变换；●在小量程内实现较高精度的测量，技术成熟。7增量式：只测量位移量。测量单位为0.01mm，每移动0.01mm发出一个脉冲信号。优点：装置简单，任何一个对中点都可作为测量的起点。在轮廓控制的数控机床上大都采用这种方式。缺点：在增量式检测系统中，移距是由测量信号计数读出，一旦计数有误，以后的测量结果则完全错误。如出某种事故，无法恢复。绝对式：对于被测量的任意一点位置均由固定的零点标起。每一个被测点都有一个相应的测量值。8位置检测装置工作原理的分析要点1)要检测的位移反映在位置检测元件的什么部分?2)如何将位移转换成相应的电

5、信号的检测量?3)用电的检测信号的什么量(脉冲幅值相位频率)来标定位移量的大小?93.2感应同步器测量装置3.2.1组成及工作原理●工作原理：电磁耦合原理，位移、转角电信号滑尺与定尺相互平行，并保持一定的间距。滑尺通以交流激磁电压，按正弦规律变化的磁场，定尺上感应电压，定尺上感应电压随位移的变化而变化（相同频率）。10滑尺位置感应电压移动距离感应电压随滑尺、定尺位置变化11规律：滑尺移动一个节距感生电动势按余弦波形变化一个周期2π，在一个节距内：检测的变化，即可检测一个节距内的位移量。12工作方式：相位工作方式（鉴相型系统）幅值工作

6、方式（鉴幅型系统）●相位工作方式：供给滑尺的激磁信号为频率、幅值相同，相位角相差90°的交流电压。●幅值工作方式：给滑尺绕组通入相位相同、频率相同，但幅值不同的励磁电压。133.2.2鉴相测量系统相位工作方式：供给滑尺的激磁信号为频率、幅值相同，相位角相差90°的交流电压。14两绕组在定尺上的感生电压：据线性叠加原理，定尺上感应的总电压：说明：上式建立了感生电压U2与相位间的关系。153.2.2鉴相测量系统鉴别定尺上的感应电压的相位，可得位移值：鉴相系统结构方框图指令信号反馈信号（感应电压）误差信号163.2.3鉴幅测量系统幅值工作

7、方式：滑尺绕组通入相位相同、频率相同，但幅值不同的励磁电压：（工作台移动指令）17幅值工作方式：定尺上的感生电压：定尺上感应的总电压：（正、余弦绕组同时供电，线性叠加）18幅值工作方式：结论：感生电压的幅值随指令给定的位移量与工作台实际位移量的差值的正弦规律变化。193.2.3鉴幅测量系统鉴幅系统结构方框图脉冲混合器将指令脉冲与反馈脉冲比较，得到跟随误差，经D／A变换后为模拟信号．控制伺服机构带动工作台移动。20课堂作业班级：序号：姓名：1.解释：对刀点；刀位点；工件原点；机床原点；编程原点2.填空：脉冲当量的值取得越，加工精度越。铣削

8、工件外部轮廓时，应采用向切入/切出。213.3旋转变压器位移检测装置（自学）旋转变压器是一种角度测量元件，它是一种小型交流电机。在结构上与两相绕组式异步电动机相似，由定子和转子组成，定子绕组为变压器的原边，