11-1位置测量的方式.PPT

第十一章 数字式位置传感器 本章学习几种常用数字式位置传感器的结构、原理，如角编码器、光栅传感器、磁栅传感器、容栅传感器等，并讨论他们在直线位移和角位移中测量、控制的应用。 第一节 位置测量的方式 一、直接测量和间接测量 2.间接测量 传动机构 滚珠丝杠螺母副 传动分析 二、增量式和 绝对式测量 在增量式测量中，移动部件每移动一个基本长度单位，位置传感器便发出一个测量信号，此信号通常是脉冲形式。这样，一个脉冲所代表的基本长度单位就是分辨力，对脉冲计数，便可得到位移量。 作业p201:3、5 休 息 一 下 * * 位置传感器有直线式和旋转式两大类。若位置传感器所测量的对象就是被测量本身，即用直线式传感器测直线位移，用旋转式传感器测角位移，则该测量方式为直接测量。例如直接用于直线位移测量的直线光栅和长磁栅等；直接用于角度测量的角编码器、圆光栅、圆磁栅等。 若旋转式位置传感器测量的回转运动只是中间值，再由它推算出与之关联的移动部件的直线位移，则该测量方式为间接测量。 1.直接测量 直接测量的误差较小。 图为利用光栅传感器测量数控机床工作台位移量的现场照片。 工作台 光栅 工作台运动方向 在间接测量中，多使用旋转式位置传感器。测量到的回转运动参数仅仅是中间值，但可由这中间值再推算出与之关联的移动部件的直线位移间接测量须使用丝杠-螺母、齿轮-齿条等传动机构。 工作台 丝杠 编码器 进给电机 θ x 滚珠丝杠螺母副、齿轮-齿条副等传动机构能够将旋转运动转换成直线运动。但应设法消除传导过程产生的间隙误差。 齿距 齿条 齿轮 θ x 滚珠丝杠螺母副能够将减小传动磨檫力，延长使用寿命，减小间隙误差。 螺母 丝杠 x θ 设：螺距t=4mm，丝杠在4s时间里转动了10圈，求：丝杠的平均转速n(r/min)及螺母移动了多少毫米？螺母的平均速度v又为多少？ 螺母 丝杠 螺距 x=？ N=10圈 绝对式测量的特点是： 每一被测点都有一个对应的编码，常以二进制数据形式来表示。绝对式测量即使断电之后再重新上电，也能读出当前位置的数据。典型的绝对式位置传感器有绝对式角编码器。 增量式测量得到的脉冲波形