交流伺服运动控制系统的检测技术及元件课件

《交流伺服运动控制系统的检测技术及元件课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2交流伺服运动控制系统检测技术及元件1）电流、电压检测2）磁极位置检测3）电机、功率器件温度检测4）电机动子位置、速度检测5）运动机构的速度及位置检测2.1交流伺服运动控制系统的检测要求检测的精确性、快速性、可靠性是反馈控制性能的基础2.2检测技术原理检测技术是研究信息提取、信息转换及信息处理的理论和技术。通俗的讲，就是把一种不方便表示的量转化为某种方便表示的量进行表示。敏感元件（或传感器）：将感知的被测量按一定规律转化为某一种量值输出，通常是电信号。信号调理电路实现信号转换和放大滤波、调制和解调、衰减运算、数字化处理检测系统构成传感器是检测系统的第一个环节，顾名思义，传感器的功能是“感+传

2、”，即感受被测信息，并传送出去。由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成。敏感元件是能够灵敏地感受被测量并作出响应的元件；转换元件实际上就是将敏感元件感受的被测量转换成电路参数的元件。1传感器传感器量程切换电路放大器解调器信号分离电路运算电路模数转换电路计算机显示执行机构振荡器电源1）模拟式测量电路的基本组成2信号调理电路被测的量用连续变量来表示，如电压变化、相位变化等。它对信号处理的方法相对来说比较复杂。将模拟输入小信号放大到A/D转换的量程范围之内，如0-5VDC;对单纯的微弱信号，可用一个运算放大器进行单端同相放大或单端反相放大。信号源的一端若接放大器的正端为同相放大，放大倍数G=1+

3、R2/R1；若接放大器的负端为反相放大，G=－R2/R1。a）放大器的作用原理：将被测电流通过一个已知的取样电阻，测量电阻两端的电压即可得到被测电流。既可以测量直流，也可以测量交流；不同量程的电流可以选择不同的取样电阻。选择取样电阻：1kΩ、100Ω、10Ω、1Ω、0.1Ω，便可测量电流：200μA、2mA、20mA、200mA、2A输出电压：200mvA/DRxIr-+Amp取样电阻b）欧姆法测量电流（I/V变换）原理：电流流过导线，周围会感生出磁场，霍尔器件检测由电流感生的磁场,霍尔输出电流放大后通过补偿线圈，产生相反的磁场，使磁芯中磁通为0，达到平衡后，由Is测量导线通过的电流。c）闭

4、环霍尔法测量电流指令传感器传感器显示执行机构计算机锁存器计数器转换电路脉冲当量放大器整形电路细分电路手动采样锁存指令辨向电路2）数字式测量电路的基本组成被测的量以数字形式来表示，测量信号一般为脉冲，可以直接把它送到数控装置进行比较、处理。信号抗干扰能力强、处理简单。性能指标系统精度：是指在一定长度或转角内测量积累误差的最大值，如±0.002～0.02mm/m，±10"/360°等系统分辨率：是测量元件所能正确检测的最小位移量，如直线位移的分辨率为0.001～0.01mm。角位移分辨率为2"作用检测位置和速度，发送反馈信号，构成闭环或半闭环，对驱动装置进行控制。要求工作可靠，抗干扰能力强满足精

5、度、分辨率、测量范围使用维修方便、成本低2.4运动控制系统测量检测装置的分类按检测信号分：数字式、模拟式按测量基准分：增量式、绝对式按安装位置关系分：直接测量、间接测量位置检测装置直线型旋转型感应同步器光栅磁尺旋转变压器脉冲编码器1旋转变压器旋转变压器的结构在结构上和两相绕线式异步电动机相似，由定子和转于组成。定子绕组为变压器的一次绕组转子绕组为变压器的二次绕组。根据互感原理工作的，定子绕组加上励磁电压，通过电磁耦合，转子绕组产生感应电功势输出感应电功势大小与转子位置有关旋转变压器工作原理特点结构简单，动作灵敏，对环境无特殊要求，维护方便，输出信号幅度大，抗干扰能力强，工作可靠，广泛应用于数

6、控机床上。实际采用正余弦旋转变压器，其定子由两组匝数相等、互相垂直的绕组构成。旋转变压器的应用鉴相方式在旋转变压器定子的两相正交绕组上分别加上幅值相等、频率相同的正弦、余弦激磁电压，转子旋转后，两个激磁电压在转子绕组中产生的感应电压线性叠加得总感应电压为：因此，只要检测出转子输出电压的相位角，就知道了转子的转角。鉴幅方式给定子的两个绕组分别通上频率、相位相同但幅值不同的激磁电压，则在转子绕组上得到感应电压为不断修改激磁调幅电压幅值的电气角θ电，使之跟踪θ机的变化，并测量感应电压幅值即可求得机械角位移θ机。感应同步器是旋转变压器演变而来，也是一种电磁感应式的位移检测装置。圆型感应同步器由定子和

7、转子组成，用于测量角位移直线型感应同步器由定子和转子组成，用于测量直线位移2感应同步器直线感应同步器的结构利用两个平面形印刷绕组，其间保持均匀气隙约为(0.25±0.05)mm作相对平行移动，根据交变磁场和互感原理而工作的滑尺上有正弦和余弦励磁绕组，在空间位置上相差1/4节距，定尺和滑尺绕组的节距相同W滑尺在移动一个节距的过程中，感应电势变化了一个周期。若励磁电压u＝Umsinωt，那么在定尺绕组产生的感应电