第四章 数控检测技术.ppt

信号处理装置 a b z 码盘基片 透镜 光源 光敏元件 透光狭缝 光欄板 节距τ m+τ/4 光电编码器的输出接口和检测电路与光栅完全一样。 4.4.3 增量式光电脉冲编码器 A B CP 90O 如何提高分辨率？ Z …… 码盘转一圈 4.4.3 增量式光电脉冲编码器 的作用 后续电路可利用A、 两相实现差分输入，以消除远距离传输的共模干扰。 4.4.3 增量式光电脉冲编码器 规格: 1)增量式码盘的规格是指码盘每转一圈发出的脉冲数； 2)现在市场上提供的规格从 36线/ 转 到 10万线 /转 都有； 3)选择：①伺服系统要求的分辨率； ②考虑机械传动系统的参数。 分辨率（分辨角）α 设增量式码盘的规格为 n 线/转： 4.4.3 增量式光电脉冲编码器 4.4.3 增量式光电脉冲编码器 思考: 编码器脉冲数 3、感应同步器滑尺上的正弦绕组和余弦绕组相距( )。  (A) 1个节距 ， (B) 1/2个节距， (C) 1/4个节距 1、数字式位置检测装置的输出信号是( )。  (A) 电脉冲，(B) 电流量， (C) 电压量 2、 感应同步器为( )检测装置。 (A) 数字式， (B) 模拟式， (C) 直接式 A B C 4、光栅利用( )，使得它能得到比栅距还小的位移量。 (A) 摩尔条纹的作用 (B) 倍频电路  (C) 计算机处理数据 5、光栅栅距为0.02mm，指示光栅与标尺光栅间的夹角为0.001弧度,则摩尔条纹的宽度约为( )。 （A) 20mm ，(B) 5mm ， (C) 8mm B A 6、葛莱码的特点是( )。 (A) 相邻两个数码之间只有一位变化 (B) 编码顺序与数字的大小有关  (C) 编码直观易于识别 A 鉴幅式伺服系统原理框图 比较器 数模转换 放大环节 速度单元 工作台 测量及信号处理电路 伺服电机 进给指令 测量元件 sin/cos发生器 解调线路 V/F转换器 感应同步器根据工作台的位移量，输出正弦电压信号，该电压信号的幅值代表工作台的位移。此正弦信号经滤波、放大、检波、整流以后，变成方向与工作台移动方向相对应，幅值与工作台位移成正比的直流电压信号，这个过程称解调，由解调线路也称鉴幅器来完成 测量元件 sin/cos发生器 解调线路 V/F转换器 解调后的信号经电压频率（V/F）转换器变成计数脉冲，脉冲的个数与电压幅值成正比，并用符号触发器表示方向。一方面，该计数脉冲及符号送比较器与进给脉冲比较；另一方面，经正余弦(sin/cos)信号发生器，产生驱动测量元件的两路信号sin和cos，使α角与此相对应发生改变。并根据α产生正弦和余弦矩形波，使α总是跟随角θ的变化而变化。 若感应同步器滑尺没有新的位移，因激磁信号电气角由 变为 ，它所输出的幅值信号也随之变化，而且逐步趋近于零。若输出的新的幅值信号 不为零，再一次经解调线路，电压频率转换器、sin/cos信号发生器，产生下一个激磁信号，该激磁信号将使测量元件的输出进一步接近于零，这个过程不断重复，直到测量元件的输出为零时为止。 4.2.3 直线感应同步器的应用 2.鉴幅工作方式 4.3 光栅传感器 4.3.1 光栅的类型和结构 光栅的类型： 4.3.1 光栅的类型和结构 4.3.1 光栅的类型和结构 金属反射光栅：在钢尺或不锈钢的镜面上用照相腐蚀法或用钻石刀刻划制成的光栅线纹；常用的线纹数为4、10、25、40、50条/mm，分辨率低。 4.3.1 光栅的类型和结构 在玻璃圆盘外环端面上，做成黑白相间、呈辐射状条纹，相互间夹角（栅距角）相等。 4.3.1 光栅的类型和结构 光栅的结构： 4.3.1 光栅的类型和结构 4.3.1 光栅的类型和结构 4.3.1 光栅的类型和结构 4.3.2 计量光栅的测量原理 4.3.2 计量光栅的测量原理 4.3.2 计量光栅的测量原理 4.3.2 计量光栅的测量原理 4.3.2 计量光栅的测量原理 光栅移动，莫尔条纹亮暗交替变化，光强度分布近似余弦曲线，由光电元件变为同频率电压信号，经光栅位移—数字变换电路放大、整形、微分输出脉冲。每产生一个脉冲，就代表移动了一个栅距，通过对脉冲计数便可得到工作台的移动距离。 4.3.2 计量光栅的测量原理 4.3.2 计量光栅的测量原理 4.3.2 计量光栅的测量原理 4.3.2 计量光栅的测量原理 4.4 光电脉冲编码器 4.4.1 脉冲编码器的结构与分类 1 2 3 4 5 6 7 光电脉冲编码器的结构 1-光源 2-圆光栅 3-指示光栅 4-光电池组 5-机械部件 6-护罩 7-印刷电路板 4.4.2 光电脉冲编码器在数控机床上的应用 4.4