第五章 位置检测.ppt

可以用来测量转速，但最高允许测量转速受脉冲发生器单次脉冲宽度的限制，可用下式计算： 导电区，用“1”表示；绝缘区，用“0”表示。每一径向，由若干同心圆组成的图案代表了某一绝对计数值，通常，我们把组成编码的各圈称为码道，码盘最里圈是公用的，它和各码道所有导电部分连在一起，经电刷和电阻接电源负极。在接触式码盘的每个码道上都装有电刷，电刷经电阻接到电源正极。当检测对象带动码盘一起转动时，电刷和码盘的相对位置发生变化，与电刷串联的电阻将会出现有电流通过或没有电流通过两种情况。若回路中的电阻上有电流通过，为“1”；反之，电刷接触的是绝缘区，电阻上无电流通过，为“0”。如果码盘顺时针转动，就可依次得到按规定编码的数字信号输出，图示为4位二进制码盘，根据电刷位置得到由“1”和“0”组成的二进制码，输出为0000、0001、0010……1111。 葛莱码盘，其各码道的数码不同时改变，任何两个相邻数码间只有一位是变化的，每次只切换一位数，把误差控制在最小范围内。二进制码转换成葛莱码的法则是：将二进制码右移一位并舍去末位的数码，再与二进制数码作不进位加法，结果即为葛莱码。 例如，二进制码1101对应的葛莱码为1011，其演算过程如下 1101 （二进制码） 110(1)（不进位相加，舍去末位） 1011 （葛莱码） 滑尺 定尺 机床 Vs Vc ? ? ? +x -x ? 感应同步器鉴相测量系统框图 鉴幅式伺服系统是以位置检测信号的幅值大小来反映机械位移的数值，并以此作为位置反馈信号与指令信号进行比较构成闭环伺服系统。 由上式可知，若电气角 已知，只要测出U0的幅值，便能求出与位移对应的角度 。实际测量时，不断调整 ，让幅值为零。 设初始位置时， = ， U0 ＝0，当滑尺相对定尺移动后，随着 不断增加， ≠ ， U0 ≠ 0 。若逐渐改变 值，直至 = ， U0 ＝0，此时 的变化量就代表了 对应的位移量，就可测得机械位移。 进入比较器的信号有两路，一路来自进给脉冲，它代表了数控装置要求机床工作台移动的位移量。另一路来自测量及信号处理电路，以数字脉冲形式出现，体现了工作台实际移动的距离。鉴幅式系统工作之前，数控装置和测量元件的信号处理电路都没有脉冲输出，比较器的输出为零，工作台不移动。出现进给脉冲信号后，比较器的输出不为零，经数模转换电路将比较器输出的数字量转化为电压信号，经放大后，由伺服电机带动工作台移动。同时，工作在鉴幅状态的感应同步器的定尺感应出电压信号，经信号处理线路转换成相应的数字脉冲信号，该数字脉冲信号作为反馈信号进入比较器与进给脉冲进行比较。若两者相等，比较器输出为零，工作台不动；若两者不相等，说明工作台实际移动的距离还不等于指令信号要求移动的距离，伺服电机继续带动工作台移动，直到比较器输出为零时停止。 2、测量原理 （1）莫尔条纹的形成 当指示光栅上的线纹与标尺光栅上的线纹成一小角度 、刻划面相对平行且有一个很小的间隙（一般取0.05,0.1mm）放置时，在光源的照射下，在与两片光栅线纹夹角的平分线相垂直的方向上，标尺光栅与指示光栅交叉点附近的小区域内黑线重叠，形成黑色条纹，其它部分为明亮条纹，这种明暗相间的条纹称为莫尔条纹。由于 很小，莫尔条纹与光栅线纹几乎成垂直方向排列，故有时称为“横向莫尔条纹”。两条亮纹或两条暗纹之距称为莫尔条纹的宽度，图中用B表示。 1、放大作用 用B（mm）表示莫尔条纹的宽度，W(mm)表示栅距，(rad)为光栅线纹之间的夹角，则有 2. 均化误差作用 莫尔条纹是由光栅的大量刻线共