第5章位置检测装置

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1、第五章位置检测装置POSITIONMEASURINGDEVICES5.1位置检测装置的要求与分类5.1.1位置检测装置的要求5.1.2位置检测装置的分类5.1.1位置检测装置的要求工作可靠，抗干扰性强满足精度和速度的要求零点灵敏度高使用维护方便，适应机床的工作环境成本低5.1.2位置检测装置的分类数字式与模拟式测量数字式：光栅检测装置、脉冲编码器模拟式：旋转变压器、感应同步器增量式与绝对式测量增量式：光栅、脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、磁栅绝对式：绝对式脉冲编码盘、三速式绝对编码盘直接式与非直接式测量直接式：直接测量执行部件末端件的直线位移或圆位移直线位移

2、：直线光栅、直线感应同步器、磁栅、激光干涉仪角位移：旋转变压器、圆光栅、圆感应同步器非直接式：检测传动元件的角位移5.2脉冲编码器性质：旋转式角位移检测装置作用：将机械转角变换成电脉冲检测位移电脉冲频率，来检测机械的旋转速度5.2.1绝对式脉冲编码盘绝对式脉冲编码盘5.2.2相对式的脉冲编码器5.3光栅位置检测装置测量对象：直线位移（长光栅）角位移（圆光栅）速度分辨率：微米级通过细分电路可达0.1μm5.3.1光栅位置检测装置的原理光栅检测装置的结构莫尔条纹光栅检测装置的应用光栅检测装置的结构莫尔条纹莫尔条纹放大作用误差均化作用利用莫尔条纹测量位移光栅检测装置的

3、应用5.4旋转变压器5.4.1旋转变压器结构与工作原理5.4.2旋转变压器的使用5.4.1旋转变压器结构与工作原理5.4.1旋转变压器结构与工作原理U2=kU1sinθ5.4.2旋转变压器的使用鉴相工作方式定子的两相绕组分别加上幅值相等、频率相同的正弦、余弦激磁电压鉴幅工作方式定子的两相绕组分别通上频率相同、相位相同但幅值不同的调幅激磁电压鉴相工作方式定子绕组通激磁电压Us=UmsinωtUc=Umcosωt转子绕组感应电压U=kUssinθ+kUccosθ=kUmcos(ωt-θ)鉴幅工作方式定子绕组通激磁电压Us=Umsinθ电sinωtUc=Umcosθ电

4、sinωt转子绕组感应电压U=kUssinθ+kUccosθ=kUmcos(θ电-θ)sinωt5.5感应同步器感应同步器工作原理感应电压相位角θ与移动距离x的关系：鉴相工作方式鉴幅工作方式鉴相工作方式滑尺激磁电压：Us=UmsinωtUc=Umcosωt定尺感应电压：U=kUmsinωtcosθ–kUmcosωtsinθ=kUsin(ωt－θ)相角θ→移动距离x鉴幅工作方式滑尺激磁电压：Us=Umsinθ电sinωtUc=Umcosθ电sinωt定尺感应电压：U=kUmsinθ电sinωtcosθ–kUmcosθ电sinωtsinθ=kUmsin(θ电－θ)s

5、inωtθ→移动距离x鉴相式感应同步器信号转换过程