数控机床 教学课件 作者 雷才洪 陈志雄 主编 韩幸 沈华东 黄松林 李明喜 副主编第4章 数控机床的检测装置.ppt

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1、数控机床第4章数控机床的检测装置第4章数控机床的检测装置4.1脉冲编码器4.2旋转变压器4.3同步感应器4.4光栅与磁尺检测装置的作用：检测位移和速度，发送反馈信号，构成闭环控制。第4章数控机床的检测装置4.1脉冲编码器第4章数控机床的检测装置光学式位置检测元件；旋转式脉冲发生器；把机械角变成电脉冲，角位移传感器。测量轴的旋转角度位置和速度变化，输出信号为脉冲。第4章数控机床的检测装置特点：非接触式、无摩擦和磨损，驱动力矩小；得到较快的响应速度；制造方便，成本低。第4章数控机床的检测装置缺点：抗污染能力差，容易损坏

2、。第4章数控机床的检测装置第4章数控机床的检测装置分类：光电式接触式电磁式图4.1光电编码盘第4章数控机床的检测装置图4.1光电编码盘第4章数控机床的检测装置按编码方式分类：增量式第4章数控机床的检测装置绝对值式第4章数控机床的检测装置1）增量式编码器缺点：容易被外界干扰，不能找到故障前执行部件的正确位置。第4章数控机床的检测装置2）绝对值式编码器在码盘的每一位置刻有表示该位置的唯一代码，通过读取编码盘上的图案来表示轴的位置。图4.2二进制编码盘第4章数控机床的检测装置图4.2二进制编码盘第4章数控机床的检

3、测装置优点：编码简单，容易理解。缺点：转移不明确，容易产生误读。第4章数控机床的检测装置3）葛莱编码盘特点：相邻十进制数之间只有一位二进制码不同。图4.3葛莱编码盘第4章数控机床的检测装置图4.3葛莱编码盘第4章数控机床的检测装置绝对值式编码盘比增量式优点：（1）坐标值从绝对编码盘中直接读出，不会有误计数；（2）运转速度可以提高；（3）具有机械式存储功能；第4章数控机床的检测装置缺点：进给大于一转时需要特殊处理，结构复杂，成本高。第4章数控机床的检测装置角度间接测量装置：结构简单、动作灵敏、工作可靠、对环境条件要求

4、低、输入信号幅度大、抗干扰能力强。4.2旋转变压器第4章数控机床的检测装置1、旋转变压器的结构又称为同步分解器，控制用的微电机；结构与两相绕线式异步电动机相似。图4.4旋转变压器结构示意图第4章数控机床的检测装置图4.4旋转变压器结构示意图第4章数控机床的检测装置2、旋转变压器的工作原理图4.5旋转变压器的工作原理第4章数控机床的检测装置图4.5旋转变压器的工作原理第4章数控机床的检测装置测量直线位移和角度位移分类：直线式旋转式（圆盘式）4.3感应同步器第4章数控机床的检测装置直线式：定尺和滑尺组成；测量角位移：圆

5、感应同步器，旋转式由定子和转子组成。第4章数控机床的检测装置优点：检测精度高、成本低；对环境的适应性强及结构坚固；寿命长、维护简单。第4章数控机床的检测装置4.3.1感应同步器的结构图4.6直线式感应同步器第4章数控机床的检测装置图4.6直线式感应同步器第4章数控机床的检测装置4.3.2感应同步器的种类长感应同步器：测量直线位移，分标准型、窄型、带型。圆感应同步器：测量角度位移第4章数控机床的检测装置4.3.3感应同步器的工作原理根据法拉第电磁感应定律，使通过回路的磁通量发生变化时，回路中一定会产生感应电动势，感应

6、电动势的大小与磁通量对时间的变化率成正比。图4.7感应电势的幅值与定、滑尺相对位置变化的关系第4章数控机床的检测装置图4.7感应电势的幅值与定、滑尺相对位置变化的关系第4章数控机床的检测装置4.4光栅与磁尺光栅：用于数控机床的精密检测元件，用来检测直线位移或转角。第4章数控机床的检测装置磁尺：计算磁波数目的位置检测元件。可用于直线和转角的测量。第4章数控机床的检测装置第4章数控机床的检测装置4.4.1光栅检测分类图4.8光栅位置检测装置第4章数控机床的检测装置计量光栅按形状和用途分：长光栅（测量直线位移）；圆光栅（

7、测量角位移）。第4章数控机床的检测装置按光的走向分：透射光栅；反射光栅。第4章数控机床的检测装置4.4.2光栅测量的工作原理根据工作原理分：透射直线式莫尔条纹式光栅第4章数控机床的检测装置1、透射直线式光栅只能透过单个透明间隔，光强度较弱，脉冲信号不强，应用于光栅线较粗的场合。第4章数控机床的检测装置2、莫尔条纹式光栅图4.9长光栅的莫尔条纹第4章数控机床的检测装置4.4.3磁尺的分类又称磁栅。将一定波长的方波或正弦波信号用记录磁头记录在磁性材料制成的磁性标尺上作为测量基准。第4章数控机床的检测装置位置测量：直线式

8、、回转式。第4章数控机床的检测装置4.4.4磁尺的工作原理组成：磁性标尺、拾磁磁头、检测电路。图4.10磁尺位置检测方框图第4章数控机床的检测装置图4.10磁尺位置检测方框图第4章数控机床的检测装置1、磁性标尺组成：基本体、磁性膜。第4章数控机床的检测装置直线式位移测量：实体型磁尺、带状磁尺、线状磁尺。角度位移测量：回转型磁尺。第4章数控机床的检测装置2、磁