数控机床位置检测与传感器件1位置传感器件主要分类1
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性电路消除热电势与温度的⾮线性误差,最后放⼤转换为4~20mA电流输出信号。
为防⽌热电偶测量中由于电偶断丝⽽使控温失效造成事故,传感器中还设有断电保护电路。
当热电偶断丝或接解不良时,传感器会输出最⼤值(28mA)以使仪表切断电源。
⼀体化温度传感器具有结构简单、节省引线、输出信号⼤、抗⼲扰能⼒强、线性好、显⽰仪表简单、固体模块抗震防潮、有反接保护和限流保护、⼯作可靠等优点。
⼀体化温度传感器的输出为统⼀的 4~20mA信号;可与微机系统或其它常规仪表匹配使⽤。
也可⽤户要求做成防爆型或防⽕型测量仪表。
液位1、浮球式液位传感器浮球式液位传感器由磁性浮球、测量导管、信号单元、电⼦单元、接线盒及安装件组成。
⼀般磁性浮球的⽐重⼩于0.5,可漂于液⾯之上并沿测量导管上下移动。
导管内装有测量元件,它可以在外磁作⽤下将被测液位信号转换成正⽐于液位变化的电阻信号,并将电⼦单元转换成4~20mA或其它标准信号输出。
该传感器为模块电路,具有耐酸、防潮、防震、防腐蚀等优点,电路内部含有恒流反馈电路和内保护电路,可使输出最⼤电流不超过28mA,因⽽能够可靠地保护电源并使⼆次仪表不被损坏。
2、浮简式液位传感器浮筒式液位传感器是将磁性浮球改为浮筒,它是根据阿基⽶德浮⼒原理设计的。
浮筒式液位传感器是利⽤微⼩的⾦属膜应变传感技术来测量液体的液位、界位或密度的。
它在⼯作时可以通过现场按键来进⾏常规的设定操作。
3、静压或液位传感器该传感器利⽤液体静压⼒的测量原理⼯作。
它⼀般选⽤硅压⼒测压传感器将测量到的压⼒转换成电信号,再经放⼤电路放⼤和补偿电路补偿,最后以4~20mA或0~10mA电流⽅式输出。
真空度真空度传感器,采⽤先进的硅微机械加⼯技术⽣产,以集成硅压阻⼒敏元件作为传感器的核⼼元件制成的绝对压⼒变送器,由于采⽤硅-硅直接键合或硅-派勒克斯玻璃静电键合形成的真空参考压⼒腔,及⼀系列⽆应⼒封装技术及精密温度补偿技术,因⽽具有稳定性优良、精度⾼的突出优点,适⽤于各种情况下绝对压⼒的测量与控制。
《数控技术及应用》第一章绪论(一)数控技术的产生及其应用领域开环控制系统用于经济型数控机床上。
数控机床加工依赖于各种数字化信息。
绕X轴旋转的回转运动坐标轴是A轴。
(二)数控机床的分类、组成、及各部分的作用(三)数字控制系统的分类、组成其工作原理对步进电机施加一个电脉冲信号,步进电机就回转一个固定的角度,这个角度叫做步距角,电机的总角位移和输入脉冲的数量成正比,而电机的转速则正比于输入脉冲的频率。
数控系统所规定的最小设定单位就是脉冲当量。
数控机床的种类很多,如果按加工轨迹分则可分为点位控制、直线控制和连续控制。
根据控制运动方式的不同,机床数控系统可分为点位数控系统和连续数控系统。
点位控制的特点是,可以以任意途径达到要计算的点,因为在定位过程中不进行加工。
(四)数控技术的发展趋势及其与现代制造系统的关系第二章数控加工程序的编制1.数控机床的机床坐标系与工件坐标系的含义是什么?答:机床坐标系是机床上固有的坐标系。
一般利用机床机械结构的基准来确定,在说明书中均有规定。
工件坐标系是在编程时使用,由编程人员在工件上指定某一个点作为原点,并在其上建立工件坐标系。
工件坐标系的原点在机床坐标系中称为调整点,它的选择应使工件上最大尺寸能加工出来。
数控机床上有一个机械原点,该点到机床坐标零点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床出厂时设定,该点称机床参考点。
(一)数控机床程序编制的目的、步骤和方法数控加工程序的编制方法主要有手工编程和自动编程两类。
(二)工件加工程序的格式和代码G代码可以分为模态G代码和非模态G代码,非模态指令只能在本程序段内有效。
数控编程中,主轴功能字S指定的是主轴每分钟转速(r/min)。
进给功能字F常用mm/min或mm/r单位。
(三)手工编程方法通常在命名或编程时,不论何种机床,都一律假定工件静止刀具移动。
确定数控机床坐标轴时,一般应先确定Z轴。
数控铣床的默认加工平面是XY平面。
数控机床的标准坐标系是以右手直角笛卡尔坐标系来确定的。
数控机床控制系统中得传感器介绍摘要:由于高精度、高速度、高效率及安全可靠得特点,数控系统在装备制造业中得应用越来越广泛,数控机床就是一种装有程序控制系统得自动化机床,能够根据已编好得程序,使机床动作并加工零件。
它综合了机械、自动化、计算机、测量等最新技术,使用了多种传感器,本文从位移、位置、速度、压力、温度以及刀具磨损监控等方面论述了在数控机床控制系统中用到得传感器。
1、数控系统简介数控系统也称为计算机数控系统(CNC),就是用计算机控制加工功能,实现数值控制得系统。
数控系统由数控程序、输入装置、输出装置、计算机数控装置(CNC装置)、可编程逻辑控制器、主轴驱动装置与进给(伺服)驱动装置(包括检测装置)等组成。
由于使用了计算机,系统具有了软件功能,又用PLC代替了传统得机床电器逻辑控制装置,使系统更小巧,其灵活性、通用性、可靠性更好,易于实现复杂得数控功能,使用、维护也方便,并具有与上位机连接及进行远程通信得功能.该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其她符号指令规定得程序,并将其译码,从而使机床动作并加工零件。
它综合了机械、自动化、计算机、测量、等新技术,使用了多种传感器 ,本文介绍得就是数控系统中各个部分所用到得传感器。
2、传感器简介传感器就是一种能承受规定得被测量,能够把被测量(如物理量、化学量、生物量等)变换为另一种与之有确定对应关系并且容易测量得量(通常为电学量)得装置。
它就是一种获得信息得重要手段,它所获得信息得正确与否,关系到整个检测系统得精度,因而在非电量检测系统中占有重要地位。
传感器得原理各种各样,其种类十分繁多,分类标准不一样,叫法也不一样.常见得有电阻传感器、电感式传感器、电容式传感器、温度传感器等.作为应用在数控系统中得传感器应满足以下一些要求:(1)传感器应该具有比较高得可靠性与较强得抗干扰性.(2)传感器应该满足数控机床在加工上得精度与速度得要求。
(3)传感器在使用时应该具有维护方便、适合机床运行环境得特点。
数控机床基于传感器智能化控制技术研究摘要随着科技的不断进步,数控机床在现代制造业中扮演着重要角色。
为了提高数控机床的智能化水平,传感器技术成为关键。
本文针对数控机床基于传感器智能化控制技术进行了研究,介绍了传感器在数控机床中的应用,探讨了传感器智能化控制技术的发展趋势,并对其所带来的影响进行了分析。
1. 引言数控机床作为现代制造业中的重要设备,具有高精度、高效率、可编程等特点,广泛应用于各个行业。
然而,传统的数控机床存在操作复杂、精度不高等缺点。
为了提高数控机床的性能,智能化控制技术得到了广泛关注。
传感器作为智能化控制的核心技术之一,在数控机床中具有重要作用。
本文将重点研究传感器在数控机床中的应用,并探讨其智能化控制技术的研究进展。
2. 传感器在数控机床中的应用传感器作为一种能够将物理量转化为电信号并传输到处理器的设备,广泛应用于数控机床中。
主要应用于以下几个方面:2.1 位移传感器位移传感器用于检测数控机床中各个部件的位置和移动情况,提供反馈信号给控制系统,以实现精确控制和定位。
2.2 压力传感器压力传感器在数控机床中用于监测液压系统的压力变化,实时控制液压系统的工作状态,从而保证数控机床的正常运行。
2.3 温度传感器温度传感器用于监测数控机床各个部件的温度,实时反馈给控制系统,以保证数控机床在工作过程中不会过热损坏。
2.4 加速度传感器加速度传感器主要用于检测数控机床在工作过程中的振动情况,通过对振动信号的分析,可以确定数控机床的健康状况并进行故障诊断。
3. 传感器智能化控制技术的发展趋势传感器智能化控制技术在数控机床领域的发展呈现以下几个趋势:3.1 精度提升随着传感器技术的不断进步,传感器的精度得到了显著提高。
精确的传感器可以更准确地获取数控机床各个部件的状态,从而实现更精确的控制。
3.2 多传感器融合传感器智能化控制技术越来越多地采用多传感器融合的方式实现。
通过将不同类型的传感器进行组合,可以提供更全面的信息,提高控制系统的可靠性和鲁棒性。
数控机床对检测装置的主要要求和分类
位置检测装置的组成:位置检测装置由检测元件(传感器)和信号处理装置组成。
位置检测装置的作用:实时测量执行部件的位移和速度信号,并变换成位置掌握单元所要求的信号形式。
是闭环、半闭环进给伺服系统的重要组成部分。
闭环和半闭环数控机床的加工精度在很大程度上由位置检测装置的精度打算,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,必需细心选择位置检测装置。
位置检测装置的精度:系统精度和辨别率。
1、数控机床对检测装置的主要要求
(1)受温、湿度影响小,工作牢靠,抗干扰力量强;
(2)在机床移动范围内满意精度和速度要求;
(3)使用维护便利,适合机床运行环境;
(4)成本低;
(5)易于实现高速的动态测量。
2、位置检测装置分类
数控系统中的检测装置分为位移、速度和电流三种类型。
(1)安装的位置及耦合方式——直接测量和间接测量;
(2)测量方法——增量型和肯定型;
(3)检测信号的类型——模拟式和数字式;
(4)运动型式——回转型和直线型;
(5)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。
传感器的分类_传感器的原理与分类_传感器的定义和分类传感器的分类_传感器的原理与分类_传感器的定义与分类传感器的分类⽅法很多.主要有如下⼏种:(1)按被测量分类,可分为⼒学量、光学量、磁学量、⼏何学量、运动学量、流速与流量、液⾯、热学量、化学量、⽣物量传感器等。
这种分类有利于选择传感器、应⽤传感器(2)按照⼯作原理分类,可分为电阻式、电容式、电感式,光电式,光栅式、热电式、压电式、红外、光纤、超声波、激光传感器等。
这种分类有利于研究、设计传感器,有利于对传感器的⼯作原理进⾏阐述。
(3)按敏感材料不同分为半导体传感器、陶瓷传感器、⽯英传感器、光导纤推传感器、⾦属传感器、有机材料传感器、⾼分⼦材料传感器等。
这种分类法可分出很多种类。
(4)按照传感器输出量的性质分为摸拟传感器、数字传感器。
其中数字传感器便⼲与计算机联⽤,且坑⼲扰性较强,例如脉冲盘式⾓度数字传感器、光栅传感器等。
传感器数字化就是今后的发展趋势。
(5)按应⽤场合不同分为⼯业⽤,农⽤、军⽤、医⽤、科研⽤、环保⽤与家电⽤传感器等。
若按具体便⽤场合,还可分为汽车⽤、船舰⽤、飞机⽤、宇宙飞船⽤、防灾⽤传感器等。
(6)根据使⽤⽬的的不同,⼜可分为计测⽤、监视⽤,位查⽤、诊断⽤,控制⽤与分析⽤传感器等。
主要特点传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、⽹络化,它不仅促进了传统产业的改造与更新换代,⽽且还可能建⽴新型⼯业,从⽽成为21世纪新的经济增长点。
微型化就是建⽴在微电⼦机械系统(MEMS)技术基础上的,已成功应⽤在硅器件上做成硅压⼒传感器。
主要功能常将传感器的功能与⼈类5⼤感觉器官相⽐拟:光敏传感器——视觉声敏传感器——听觉⽓敏传感器——嗅觉化学传感器——味觉压敏、温敏、传感器(图1)流体传感器——触觉敏感元件的分类:物理类,基于⼒、热、光、电、磁与声等物理效应。
化学类,基于化学反应的原理。
⽣物类,基于酶、抗体、与激素等分⼦识别功能。
一、是非题1.动态特性好的传感器应具有很短的瞬态响应时间和很窄的频率响应特性。
(×)2.幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。
(√)3.一阶系统的时间常数越小越好。
(√)4.二阶系统固有频率ωn越小越好。
(×)5.二阶系数的固有频率ωn越大,可测量的信号频率范围就越宽。
(√)6.信号通过一阶系统后的幅值减小,相位滞后。
(√)7.传感器的相频特性φ(jω)表示了信号各频率分量的初相位和频率间的函数关系。
(×)8.能完成参量感受和转换的装置称之为传感器。
(√)9.传感器的灵敏度与量程呈反比。
(√)10.为提高测试精度,传感器的灵敏度越高越好。
(×)11.传感器的线性范围越宽,表明其工作量程越大。
(√)12.测量小应变时,应选用灵敏度高的金属丝应变片,测量大应变时,应选用灵敏度低的半导体应变片。
(×)13.根据压电效应,在压电材料的任何一个表面施加力,均会在相应的表面产生电荷。
(×)14.压电式加速度传感器由于产生的是静电荷,且本身内阻很大,故不能用普通电表测量。
(√)15.用差动变压器式电感传感器作位移测量时,根据其输出就能辨别被测位移的方向的正负极性。
(√)16.变间隙式电容或电感传感器,只要满足△d<<d0的条件,则灵敏度均可视为常数。
(√)17.由同一材料构成的热电偶,即使两端点温度不等,也不会形成热电势。
(√)18.用热电偶测温时,冷端温度的改变对测量结果是有影响的。
(√)19.直流电桥的平衡条件是R1R3=R2R4。
其电桥灵敏度是供桥电源的函数。
(√)20.交流电桥达到平衡时条件必须满足4321zzzz=,4321φφφφ+=+。
(×)21.交流电桥可测静态应变,也可测动态应变。
(√)22.调频波是频率不变,幅值也不变的已调波。
(×)23.电压放大器的连接电缆长度发生变化时,仪器的灵敏度不发生变化。
《机床数控系统》试题1一、选择题(每题2分,共20分)1、数控机床的组成部分包括( B )A.输入输出装置、光电阅读机、PLC装置、伺服系统、多级齿轮变速系统、刀库B.输入输出装置、CNC装置、伺服系统、位置反馈系统、机械部件C.输入输出装置、PLC装置、伺服系统、开环控制系统、机械部件D.输入输出装置、CNC装置、多级齿轮变速系统、位置反馈系统、刀库2、计算机数控系统的优点不包括( C )A.利用软件灵活改变数控系统功能,柔性高B.充分利用计算机技术及其外围设备增强数控系统功能C.数控系统功能靠硬件实现,可靠性高D.系统性能价格比高,经济性好3、机床数控系统是一种( C )A.速度控制系统B.电流控制系统C.位置控制系统D.压力控制系统4、半闭环控制系统的传感器装在( A )A.电机轴或丝杠轴端B.机床工作台上C.刀具主轴上 D.工件主轴上5、步进电动机多相通电可以( A )A.减小步距角B.增大步距角C.提高电动机转速D.往往能提高输出转矩6、用光栅位置传感器测量机床位移,若光栅栅距为0.01mm,莫尔条纹移动数为1000个,若不采用细分技术则机床位移量为( C )A.0.1mm B.1mm C.10mm D.100mm7、所谓开环的数控伺服系统是指只有( B )A.测量实际位置输出的反馈通道B.从指令位置输入到位置输出的前向通道C.开放的数控指令D.位置检测元件8、FANUC 0i系列数控系统操作面板上用来显示图形的功能键为( C )。
A PRGRMB OPR/ALARMC AUX/GRAPHD OFFSET9.数控系统所规定的最小设定单位就是( C )。
A 数控机床的运动精度B 机床的加工精度C 脉冲当量D 数控机床的传动精度10、通常数控系统除了直线插补外,还有( B )。
A 正弦插补B 圆弧插补C 抛物线插补D 多义线插补二、填空题(每空2分,共20分)1、计算机数控系统的软件结构特点(1)多任务性(2)实时性。
第五部分数控机床位置检测与传感器件1.位置传感器件主要分类(1)直线和角位移传感器:a.直线位移传感器直线位移传感器用于测量工作台的位移,通常装在工作台侧面。
为了使传感器的热膨胀系数与机床床身的相同,要选择传感器的材料,否则会影响测量的准确性。
直线位移传感器还要避免油雾、冷却液和切屑等的污染。
b.角位移传感器是用来测量传动轴的角度位移的。
用角位移传感器测量直线位移时,要求它的测量值与工作台的直线位移有一定的对应关系,通常是将角位移传感器装在带动工作台移动的丝杠的端部。
位移传感器的输出只有两种形式,即模拟式或数字式;直线或角位移传感器也可能是绝对、半绝对或增量位移传感器。
(2)模拟式和数字式位移传感器:模拟传感器——传感器输出信号的强度产生连续的、逐渐的变化。
数字位移传感器——工作台位置变化时,位移传感器以电脉冲的形式产生一个数字式输出信号。
根据机床的最小设定单位,每移动相应的距离就产生一个脉冲。
(3)绝对、半绝对及增量位移传感器:绝对、增量传感器产生的信号,前者是一个绝对的位置数据.后者是相对于上一个位置的增最(相对)数据。
半绝对位移传感器大部分使用绝对角位移传感器测量丝杠的角位移,为了得到工作台的直线位移,需要采用一些附加的方法测定丝杠旋转的圈数。
2.精度的概念精度和分辨率是描述传感器件性能的重要指标。
传感器件的测量精度是其可以一致的、重复测出的最小单位;分辨率是指传感器件能辨别的一个物理量等分后的最小单位。
无论是直线位移传感器还是角位移传感器,精度都是指其测量工作台位移的精度,而不是传感器的分辨率。
另一方面,测量的精度并非工件的加工精度,工件的加工精度受很多因素的影响。
3.光栅位移检测装置光栅位移传感器基于莫尔条纹和光电效应将位移信号转变为电信号,有直线光栅和困光栅两种类型。
光栅位移检测装置的测量精度高,在大量程测长方面其精度仅低于激光式的测量精度;而对要求整困范围内高分辨率的困分度测量来说,光栅式测量装置是精度最高的一种。
光栅位移传感器具有高分辨率、大量程、抗干扰能力强、宜于动态测量、自动测量及数字显示等特点,是数控机床上理想的位置检测元件。
(1)光栅位移检测装置:包括三大部分:光栅传感器、光栅倍频器、光栅数显表。
a.光栅传感器是一种将位移信号转换为相应电信号的装置。
这部分功能主要由光栅光学系统、相应的机械结构以及初级信号处理与驱动电路来完成。
b.光栅倍频器是为光栅传感器供电并对其输出信号进行辨向和细分等处理的电子装置,输出两路电脉冲信号对应于正反两个移动方向。
c.光栅数显表用来给光栅倍频器供电、对其输出进行记数并转换成位移量以及显示和输出位移量。
最主要的作用是显示位移测量的结果。
(2)光栅传感器的结构和工作原理:a.光栅传感器的结构由主光栅和光栅读数头构成,其中光栅读数由光源、指示光栅及光学系统、光电元件等组成。
主要元件有:(a)光源,要求了解光源的特点及主要参数。
(b)光栅副,由栅距相等的主光栅和指示光栅组成。
指示光栅比主光栅要短,两者的距离λ/2Wd=式中 W——栅距,A——有效光波长。
主光栅和指示光栅的栅线错开一个很小的角度,以得到莫尔条纹。
(c)光电接收元件,把由光栅副形成的莫尔条纹的明暗强弱变化转换为电量输出,一般采用光电池或光敏三极管。
光栅读数头不包括主光栅,测量时它与主光栅做相对位移,可以测得移动件的位移量。
b.光栅传感器的工作原理是本章的重点内容之一。
要求掌握的内容有莫尔条纹的形成原理、莫尔条纹的特点、利用莫尔条纹测量位移的原理。
(3)辨向原理和细分技术:a.辨向原理辨向的目的是当工作台正向移动时将得到的脉冲数累加;反向移动时则从已累加的脉冲数中减去反向移动所得到的脉冲数。
要求掌握辨向原理及辨向电路的结构与时序。
b.细分技术细分技术就是在莫尔条纹变化一周期时不只是输出一个脉冲,而是输出若干个脉冲以提高分辨率。
细分越多则分辨率越高。
最常用的细分方法是直接细分(又称位置细分)。
(4)了解光栅传感器的安装方法及应注意的事项。
4.脉冲发生器脉冲发生器又称角度数字编码器或者码盘,它具有精度高、结构紧凑以及工作可靠等优点,是精密数字控制和伺服系统中常用的角位移数字式检测元器件。
脉冲发生器有增量式和绝对式两种类型。
(1)增量式脉冲发生器:增量式脉冲发生器的结构最为简单,应用很广泛。
但是直接使用增量式角度脉冲发生器进行测量其转换精度并不高;通常采用电子细分提高它的分辨率,其细分原理光栅传感器的完全相同。
增量式脉冲发生器采用两套光电转换装置,令它们在空间的相对位置有一定关系,从而产生相位差90o的两路输出信号:把此两路信号送入与光栅辨向电路相同的辨向电路中,即可鉴别脉冲发生器的旋转方向。
增量式脉冲发生器可用来测量转速,但最高允许测量转速受脉发生器单次脉冲宽度的限制,可用下式计算:()δT N n p /60max =式中 m ax n ——脉冲发生器最高允许测量转速(r/min);P N ——脉冲发生器每转所产生的脉冲数(r -1);δT ——单次脉冲宽度(s)。
(2)绝对脉冲发生器:绝对式脉冲发生器在任意位置都能给出一个对应于固定点的数字码输出,它不需要基数。
由单个码盘组成的绝对编码器的角位移测量范围为0 o ~360 o ,若要测量大于360 o 的角位移或者轴转数,需要多个码盘。
脉冲发生器的敏感元件可以是非接触式的(如光电式和电磁式),也可以是接触式的。
采用不同的敏感元件,码盘的制造和形式也不同。
最常用的绝对式脉冲发生器有接触式码盘、光学码盘和磁性码盘。
接触式绝对脉冲发生器的优点是在简单的应用中,不需特殊的开关逻辑,只需简单地改变电源就能将每条线上的电压输出调整到需要的电平上。
其缺点是存在着电刷和脉冲发生器的磨损,特别是电刷在导电区和绝缘区的滑动产生的电弧将造成码盘和电刷寿命的降低,并且经不起振动。
a.接触式码盘接触式码盘的特点是敏感元件电刷与码盘上导电区直接接触以检出码盘的位置。
主要组成部分是码盘和电刷。
码盘基体是绝缘体,码道是一组同心圆,其数目决定分辨率。
同心圆的径向距离就是码道宽。
若n 为码道数,则测量每周的分辨角度为360o /2n 。
以这个角度为间隔,在一周内划出2n 个扇形区。
为了供电,码盘上设有一个供电码道,并有供电电刷相连。
为了读出导电区的电位,每个码道上装有一个电刷,每个电刷和一根单独电线相连,作为某一位逻辑电平"1"或"0"的输出。
这样,每一组扇形区对应于一个二进制数。
一般外轨道是低位,内轨道为高位。
这样就能以二进制数表示码盘转过的角度了。
码盘安装时,要求码盘的中心孔和被测体刚性连接,同心度要好并且码盘应和被测轴垂直,以避免了在旋转过程中某个轨道的电刷在相邻轨道间跳动。
为提高绝对式脉冲发生器的精度,降低制作要求,常采用以下几种方法:(a)使用循环码盘直接二进制码盘对码盘的制作和安装要求很严格,否则容易出错,出错的机率多且误差的绝对值较大。
为此通常采用循环码盘,循环码盘的特点是相邻两组数码之间只有一位是变化的。
因此即使制作和安装不准确,产生的误差也不可能超过码盘自身的分辨率。
二进制码转换为循环码的规则是:将某个二进制码右移一位并舍去末位码,然后与原二进制码作不进位加法,即得循环码。
设一个十进制数的n 位循环码为R n R n-1……R 1,它的n 位二进制码为C n C n-1……C l ,则由二进制码转换成循环码可表示为:⎭⎬⎫⊕==+1i i i nn C C R C R 式中 ⊕——不进位加法一般形式为:C n C n-1C n-2……C l 二进制码C n C n-1C n-2……C2 二进制码右移一位的二进制码R1循环码R n R n-1R n-2……(b)采用扫描法最低位码道上安装一个电刷,其他高位码道上安装两个电刷。
一个放在被测位置之前,称超前电刷;另一个放在被测位置的后边,称滞后电刷。
在每个确定位置,最低位电刷输出的电平反映了它真正的值,而高位码道由于有两个电刷,就会输出两种电平。
在某个码道上电刷对真正的输出是"1"时,高一级码道上的真正输出要从滞后电刷上读出。
如果某个码道上电刷对真正的输出是"0"时,高一级轨道上的真正输出要从超前电刷读出。
(c)可以采用几个码盘通过机械传动装置连在一起的码盘组提高分辨率。
b.光电式和电磁式脉冲发生器光电式脉冲发生器的码盘由透明区和不透明区按一定编码规律构成。
由于没有机械磨损,因而允许转速高,使用寿命长,可靠性高。
现有的加工技术可在单个码盘上做18条码道,分辨率为360 o /218,测量精度很高。
是用得较多的一种非接触绝对脉冲发生器。
电磁式脉冲发生器是在导体圆盘上用腐蚀的办法做成一定的编码图形,使导磁体圆盘有的地方厚,有的地方薄;再用一个马蹄形磁心体磁头,磁头上绕两个线圈,原边用正弦电流励磁。
当导磁体的厚区转到磁头下时,磁头的磁导大,二次侧线圈感应电动势大,定义为1,导磁盘的薄区转到磁头下时,磁头的磁导小,二次侧感应电动势小,定义为0,有寿命长,转速高的优点,较有发展前途。
5.感应同步器感应同步器可分为直线感应同步器和圆感应同步器以分别测量直线位移和角位移,并能转换成数字显示。
感应同步器对环境要求低,抗干扰能力强,维护简单,寿命较长,售价低廉,同时具有一定精度,所以应用较广。
(1)感应同步器的结构:直线感应同步器的绕组由定尺和滑尺两部分组成。
定尺上是连续绕组,滑尺上是分段绕组(又称为正、余弦绕组,在空间错开90o电角W 度,即1/4周期,两组节距相同),均由印制电路绕组做成。
目前标准型定尺节距2为2mm。
根据不同的运行方式、精度要求、测量范围以及安装条件等,直线式感应同步器可有标准型、窄型、带型以及三重型等不同的尺寸、形状和种类。
(2)感应同步器的使用:应了解感应间步器的安装及感应同步器的接长原理和步骤。
正确的接长可避免或缩小了因接长不善而带来的附加误差,但由于接缝的存在仍将导致接缝误差,它是由接缝处磁密变小造成的,一般在2~4μm;因此,即使单块定尺的精度选得很高,接长后的总精度仍然不会很高。
减小接缝误差就是要消除或减小接缝处磁场的不均匀性,可通过定尺采用非磁性基板或加大绝缘层厚度,在接缝处填充磁性物质,或对靠近接缝处的定尺绕阻采取变节距措施等方法来实现。
(3)感应同步器的工作原理:感应同步器的基本工作原理是基于电磁感应现象。
当励磁绕组用一定频率的正弦电压励磁时,将产生同频率的交变磁通,感应绕组与这个交变磁通鹅合,感应出同频率的交变电动势。
感应电动势随滑尺相对于定尺的移动而周期性变化。
加大励磁电压将获得较大的感应电动势.但过大的励磁电压将引起过大的励磁电流,{吏温升过高而元法正常工作,一般励磁电压选用1~2V 。