數(shù)控檢測(cè)裝置

1、第五章 數(shù)控檢測(cè)裝置適用專業(yè):機(jī)設(shè)第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第五章 數(shù)控檢測(cè)裝置第二節(jié)第二節(jié) 旋轉(zhuǎn)變壓器旋轉(zhuǎn)變壓器第四節(jié)第四節(jié) 光柵光柵第三節(jié)第三節(jié) 感應(yīng)同步器感應(yīng)同步器第五節(jié)第五節(jié) 光電脈沖編碼器光電脈沖編碼器第一節(jié) 概述 檢測(cè)元件是閉環(huán)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的重要組成部分。1 1對(duì)位置檢測(cè)裝置的要求對(duì)位置檢測(cè)裝置的要求1)工作可靠，抗干擾性強(qiáng)；3)使用維護(hù)方便，適應(yīng)機(jī)床的工作環(huán)境；2 2位置檢測(cè)裝置的分類位置檢測(cè)裝置的分類2)能滿足精度和速度的要求；4)成本低。第二節(jié) 旋轉(zhuǎn)變壓器1. 1. 旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu) 旋轉(zhuǎn)變壓器是種轉(zhuǎn)角檢測(cè)元件。它是一種小型的交流發(fā)電機(jī)，由定子和轉(zhuǎn)子組成。定子繞組

2、能通過(guò)固定在殼體上的接線柱直接引出，轉(zhuǎn)子繞組有兩種不同的引出方式，根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組的引出方式，旋轉(zhuǎn)變壓器分有刷和無(wú)刷兩種。 有刷式旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)滑環(huán)和電刷直接引出。無(wú)有刷式旋轉(zhuǎn)變壓器由旋轉(zhuǎn)變壓器本體和附加變壓器兩大部分組成。第二節(jié) 旋轉(zhuǎn)變壓器2. 2. 旋轉(zhuǎn)變壓器工作原理旋轉(zhuǎn)變壓器工作原理 旋轉(zhuǎn)變壓器一般采用正弦繞組的繞組形式。當(dāng)激磁電壓加到定子繞組上時(shí)，通過(guò)電磁耦合，轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。設(shè)在定子繞組上的激磁電壓為 ，通過(guò)電磁耦合，轉(zhuǎn)子繞組將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 2EtVVmwsin1=tKVKVEmwqqsincoscos12=K電磁耦合系數(shù)mVsV的幅值q轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角，當(dāng)轉(zhuǎn)子和定子的磁軸

3、垂直時(shí)，=90。若轉(zhuǎn)子安裝在機(jī)床絲杠上，定子安裝在機(jī)床底座上，則角代表的是絲杠轉(zhuǎn)過(guò)的角度，它間接反映了機(jī)床工作臺(tái)的位移。則：第三節(jié) 感應(yīng)同步器 感應(yīng)同步器是利用電磁耦合原理，將位移或轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的位置檢測(cè)元件。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為：旋轉(zhuǎn)式和直線式兩種。1. 1. 感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)定尺和滑尺的基板由與機(jī)床熱膨脹系數(shù)相似的鋼板做成、鋼板上用絕緣粘結(jié)劑貼有銅箔，并利用照相腐蝕的辦法做成印制繞組。感應(yīng)同步器定尺和滑尺繞組的節(jié)距相等，均為，這是衡量感應(yīng)同步器精度的主要參數(shù)，工藝上要保證其節(jié)距的精度。第三節(jié) 感應(yīng)同步器mV2. 2. 感應(yīng)同步器的工作原理感應(yīng)同步器的工作原理是加在滑尺任一

4、繞組上的激磁交變電壓： 定尺繞組上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為： 當(dāng)滑尺移動(dòng)的距離為X時(shí)，則對(duì)應(yīng)于感應(yīng)電勢(shì)以余弦函數(shù)將變化角： SVtVVmswsin=tKVKVVmSBwqqsincoscos=Kq 電磁耦合系數(shù)的幅值 反映的是定尺和滑尺的相對(duì)移動(dòng)的距離x。SVptptqxx=22設(shè)第四節(jié) 光柵光柵通常作為高精度數(shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)元件，將機(jī)械位移或模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字脈沖，反饋給數(shù)控裝置，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)位置控制。光柵分類為：透射光柵是在玻璃表面上制成一系列平行等距的透光縫隙和不透光的柵線，反射光柵是在金屬的鏡面上制成全反射和漫反射間隔相等的條紋。條紋之間的距離稱為柵距。光柵檢測(cè)裝置主要由光源、聚光鏡、標(biāo)尺光柵、指示

5、光柵和光敏元件。圓光柵長(zhǎng)光柵透射光柵反射光柵1 1光柵的結(jié)構(gòu)光柵的結(jié)構(gòu)2 2、光柵的工作原理、光柵的工作原理指示光柵指示光柵標(biāo)尺光柵標(biāo)尺光柵q第四節(jié) 光柵光光柵柵檢檢測(cè)測(cè)裝裝置置的的組組成成 3 3、光柵的效應(yīng)光柵的效應(yīng)2sin( /2)WWBqq 4 4、莫爾條紋的特點(diǎn)莫爾條紋的特點(diǎn)橫向效應(yīng)橫向效應(yīng) 縱向效應(yīng)縱向效應(yīng) 斜向效應(yīng)斜向效應(yīng) 直線效應(yīng)直線效應(yīng) 弧線效應(yīng)弧線效應(yīng)第四節(jié) 光柵第四節(jié) 光柵 4 4、莫爾條紋的特點(diǎn)莫爾條紋的特點(diǎn)5 5、光柵光柵在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用第四節(jié) 光柵AB6 6、光柵產(chǎn)品簡(jiǎn)介、光柵產(chǎn)品簡(jiǎn)介b.b.敞開(kāi)式光柵尺敞開(kāi)式光柵尺a.a.封閉式光柵尺封閉式光柵尺c.c.長(zhǎng)度計(jì)長(zhǎng)度計(jì) 第四節(jié) 光柵第五節(jié) 光電脈沖編碼器脈沖編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式的檢測(cè)角位移的傳感器。按編碼的方式分為增量式編碼器和絕對(duì)式編碼器；按結(jié)構(gòu)分為接觸式編碼器、光電式編碼器和電磁式編碼器。 1.1.增量式光電編碼器增量式光電編碼器 第五節(jié) 光電脈沖編碼器2.2.絕對(duì)式光電編碼器絕對(duì)式光電編碼器絕對(duì)式光電編碼器是利用自然二進(jìn)制或循環(huán)二進(jìn)制編碼方式進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的。圖表示按二進(jìn)制編碼構(gòu)成絕對(duì)