第2章数控检测装置 021/2/20
2021/2/20 第 2 章 数控检测装置
2.1述 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,必须精心选择位置检测 装置。 021/2/20
2021/2/20 2.1 概 述 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，必须精心选择位置检测 装置
2.1.1对位置检测装置的要求 传感器的性能指标应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,传感器的正行程的输出量与反行程的 输出量的不一致,称为迟滞。迟滞小。 5.测量范围和量程 6.零漂与温漂 其它 可靠,抗干扰性强、使用维护方便、成本低等。 021/2/20
2021/2/20 传感器的性能指标应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，传感器的正行程的输出量与反行程的 输出量的不一致，称为迟滞。迟滞小。 5.测量范围和量程 6.零漂与温漂 其它： 可靠，抗干扰性强、使用维护方便、成本低等。 2.1.1 对位置检测装置的要求
2.1.2松测装置的分类 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一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。 021/2/20
2021/2/20 2.1.2 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
表2.1数控机床检测装置分类 份类「增量式 绝对式 回转型——脉冲编码器、 多极旋转变压器、绝 自整角机、旋转变压器、圆感对脉冲编码器绝对值式光 位移应同步器光栅角度传感器、栅速感应同步 传感器直线型一一直线应同步器三速感应同步器、绝 光栅尺、磁栅尺、激光干涉对值磁尺、光电编码尺、 仪霍耳位置传感器 磁性编码器 速度 交、直流测速发电机、 速度角度传感器( 传越数字脉编码式速度传感器、霍 Tachsyn)、数字电磁、磁 耳速度传感器 敏式速度传感器 电流 传感器霍耳电流传感器 021/2/20
2021/2/20 表2．1 数控机床检测装置分类 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（ Tachsyn）、数字电磁、磁 敏式速度传感器 电流 传感器 霍耳电流传感器