增量式脉冲编码器课件.ppt

《增量式脉冲编码器课件.ppt》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、数控技术第五章长春工业大学机电学院2021/8/101主要内容概述旋转变压器感应同步器直线光栅光电脉冲编码器2021/8/1025.1概述☆分辨率☆闭环控制☆传感器组成：位置测量装置是由检测元件（传感器）和信号处理装置组成的。作用：实时测量执行部件的位移和速度信号，并变换成位置控制单元所要求的信号形式，将运动部件现实位置反馈到位置控制单元，以实施闭环控制。它是闭环、半闭环进给伺服系统的重要组成部分。闭环数控机床的加工精度在很大程度上是由位置检测装置的精度决定的，在设计数控机床进给伺服系统，尤其是高精度进给伺服系统时，必

2、须精心选择位置检测装置。2021/8/1035.1.1检测装置的分类数控系统中的检测装置分为位移、速度和电流三种类型。☆安装的位置及耦合方式—直接测量和间接测量；☆测量方法—增量型和绝对型；☆检测信号的类型—模拟式和数字式；☆运动型式—回转型和直线型；☆信号转换的原理—光电效应、光栅效应、电磁感应原理、压电效应、压阻效应和磁阻效应等。2021/8/104直接测量和间接测量1.直接测量直接测量是将直线型检测装置安装在移动部件上，用来直接测量工作台的直线位移，作为全闭环伺服系统的位置反馈信号，而构成位置闭环控制。其

3、优点是准确性高、可靠性好，缺点是测量装置要和工作台行程等长，所以在大型数控机床上受到一定限制。2.间接测量它是将旋转型检测装置安装在驱动电机轴或滚珠丝杠上，通过检测转动件的角位移来间接测量机床工作台的直线位移，作为半闭环伺服系统的位置反馈用。优点是测量方便、无长度限制。缺点是测量信号中增加了由回转运动转变为直线运动的传动链误差，从而影响了测量精度。2021/8/105数字式测量和模拟式测量1.数字式测量它是将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

4、。2.模拟量测量它是将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。2021/8/106增量式测量和绝对式测量增量式测量在轮廓控制数控机床上多采用这种测量方式，增量式测量只测相对位移量，如测量单位为0.001mm，则每移动0.001mm就发出一个脉冲信号，其优点是测量装置较简单，任何一个对中点都可以作为测量的起点，而移距是由测量信号计数累加所得，但一旦计数有误，以后测量所得结果完全错误。2.绝对式测量绝对式测量装置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

5、应的测量值。测量装置的结构较增量式复杂，如编码盘中，对应于码盘的每一个角度位置便有一组二进制位数。显然，分辨精度要求愈高，量程愈大，则所要求的二进制位数也愈多，结构就愈复杂。2021/8/107分类增量式绝对式位移传感器回转型——脉冲编码器、自整角机、旋转变压器、圆感应同步器、光栅角度传感器、圆光栅、圆磁栅多极旋转变压器、绝对脉冲编码器绝对值式光栅、三速圆感应同步器、磁阻式多极旋转变压器直线型——直线应同步器、光栅尺、磁栅尺、激光干涉仪霍耳位置传感器三速感应同步器、绝对值磁尺、光电编码尺、磁性编码器速度传感器交、直流测

6、速发电机、数字脉编码式速度传感器、霍耳速度传感器速度—角度传感器、数字电磁、磁敏式速度传感器电流传感器霍耳电流传感器数控机床检测装置分类2021/8/1085.1.2数控测量装置的性能指标及要求传感器的性能指标包括静态特性和动态特性，主要如下:1.精度符合输出量与输入量之间特定函数关系的准确程度称作精度。高精度和高速实时测量。2.分辨率分辩率应适应机床精度和伺服系统的要求。3.灵敏度灵敏度高、一致。4.迟滞对某一输入量，传感器正行程的输出量与反行程的输出量不一致，称为迟滞。数控伺服系统传感器要求迟滞小。5.测量范围和量

7、程6.零漂与温漂传感器的漂移量其它：可靠，抗干扰性强、使用维护方便、成本低等。2021/8/1095.2旋转变压器5.2.1旋转变压器的结构和工作原理旋转变压器是一种角位移测量装置。旋转变压器简称旋变，又称作解算器或分解器。分类：有电刷集电环结构和无刷结构单对极元件、多对极元件（或称多极元件）工作原理：电磁感应定子转子S1R1S2S3S4R2R3R42021/8/101018762345旋转变压器结构示意图1-转轴2-轴承3-机壳4-转子铁心5-定子铁心6-端盖7-电刷8-集电环结构2021/8/1011V1=Vmsi

8、nωtV1V1E2=0（α=90°）E2=KVmsinωtcosαE2=KVmsinωt（α=0°）α=90°E2=0α=0°E2=KVmsinωt式中:E2—转子绕组感应电势；V1—定子绕组励磁电压V1=Vmsinωt；Vm—电压信号幅值；α—定、转子绕组轴线间夹角；K—变压比（即绕组匝数比）2021/8/10125.2.2旋转