[工学]5-测量与反馈装置A.ppt

测量与反馈装置 Chapter 5 Measurement and Feedback Equipment A 组成 鉴相工作方式 鉴相工作方式 鉴幅工作方式 鉴幅工作方式 3 旋转变压器 C 结构 3 旋转变压器 C 结构 3 旋转变压器 D 应用特点 结构简单，工作可靠 对环境要求低 信号输出幅度大 抗干扰能力强 极对数大于1时的情况，多次过零点的问题； 一个导程内的相对测量，如何变成绝对测量； 4 感应同步器 A 感应同步器结构 sin cos 节距2τ 节距（0.5mm） 绝缘粘胶 铜箔 铝箔 耐切削液涂层 基板(钢、铜) 定尺 滑尺 滑尺 定尺 4 感应同步器 A 感应同步器结构 利用电磁耦合原理，将位移或转角转变为电信号，借以进行位置检测和反馈控制 直线式感应同步器中有定尺和滑尺两部分，定尺与滑尺平行安装，且保持一定间隙。定尺固定不动，当滑尺移动。定尺上的绕组是连续分布的。滑尺有两个激磁绕组，即正弦绕组A和余弦绕组B，它们在空间位置上相差1／4节距，节距用2τ表示，其值一般为2mm。 4 感应同步器 A 感应同步器结构 4 感应同步器 A 感应同步器结构 4 感应同步器 A 感应同步器结构 4 感应同步器 B 工作原理 U0 U0 θ1 US US US US US 定尺 滑尺 如果在滑尺的两个绕组(正、余弦绕组)中通以满足不同条件的电压，也可以得到两种典型的工作方式：鉴相工作方式和鉴幅工作方式。 4 感应同步器 B 工作原理 给滑尺的两个正余弦绕组分别供以频率和幅值相同，相位差为90°的励磁信号 定尺绕组中分别产生的感应电动势为： 定尺上输出的感应电压为： 4 感应同步器 B 工作原理 θ 滑尺相对定尺的空间相位角 与滑尺相对于定尺位移x的关系为： 定尺上输出的感应电压为： 4 感应同步器 B 工作原理 给滑尺的两个正余弦绕组分别供以频率和相位相同，幅值变化的正弦励磁信号 在定尺绕组上输出的感应电动势： 4 感应同步器 B 工作原理 4 感应同步器 C 应用中的注意事项 测量距离长：通过接长可满足大行程测量的要求。 在安装方面： 保证安装精度（安装面的精度、定尺与滑尺的相对位置精度、接缝的调整精度） 加装防护装置（避免切屑、油污、灰尘的影响） 在电气方面： 要保证激磁电压波形的对称性和保真性。 Summary 位置检测装置的作用和基本要求 编码器 增量式脉冲编码器 绝对式脉冲编码器 工作原理 格雷码和格雷码盘 旋转变压器 结构 工作原理 特点和使用注意事项 鉴幅方式和鉴相方式 感应同步器 结构 工作原理 特点和使用注意事项 Any questions？ 玻璃圆盘→镀金属膜→感光材料→照相腐蚀 是1880年由法国工程师Jean Maurice Emlle Baudot发明的 Raymond Ding ? Numerical Control Technology 机床数控技术 * 1 3 2 5 4 概述 旋转变压器 脉冲编码器 感应同步器 光栅XXX 6 本章小结 1 概述 Introduction 位置测量装置是由检测元件（传感器，sensor）和信号处理装置组成的。 B 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。 1 概述 Introduction B 作用 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。 accuracy 1 概述 Introduction C 进给伺服系统对位置测量装置的要求 高可靠性和高抗干扰性 能满足精度和速度的要求 使用维护方便 成本低 受温度、湿度的影响小 工作可靠 精度保持性好 抗干扰能力强 位置检测装置分辨率应高于数控机床的分辨率(一个数量级) 位置检测装置最高允许的检测速度应高于数控机床的最高运行速度 1 概述 Introduction D 位置测量装置的分类 按输出信号的形式分类 按测量基点的类型分类 按检测元件的运动形式分类 数字式 digital 模拟式 analog 增量式 incremental 绝对式 absolute 回转式 revolving 直线式 linear 1 概述 Introduction D 位置测量装置的分类 2 脉冲编码器 Pusle Encoder 脉冲编码器又称码盘，是一种回