交流伺服运动控制系统的检测技术及元件(课件）.ppt

2 交流伺服运动控制系统 检测技术及元件;2021/4/17;;2.2 检测技术原理 ; 传感器是检测系统的第一个环节，顾名思义，传感器的功能是“感+传”，即感受被测信息，并传送出去。由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成。 敏感元件是能够灵敏地感受被测量并作出响应的元件； 转换元件实际上就是将敏感元件感受的被测量转换成电路参数的元件。;;将模拟输入小信号放大到A/D转换的量程范围之内，如0-5VDC; 对单纯的微弱信号，可用一个运算放大器进行单端同相放大或单端反相放大。 信号源的一端若接放大器的正端为同相放大，放大倍数G =1+R2/R1； 若接放大器的负端为反相放大，G =－R2/R1。;原理：将被测电流通过一个已知的取样电阻，测量电阻两端的电压即可得到被测电流。既可以测量直流，也可以测量交流；不同量程的电流可以选择不同的取样电阻。;原理：电流流过导线，周围会感生出磁场，霍尔器件检测由电流感生的磁场,霍尔输出电流放大后通过补偿线圈，产生相反的磁场，使磁芯中磁通为0，达到平衡后，由Is测量导线通过的电流。;指令传感器;9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定。*** 10、低头要有勇气，抬头要有低气。**** 11、人总是珍惜为得到。***** 12、人乱于心，不宽余请。**** 13、生气是拿别人做错的事来惩罚自己。***** 14、抱最大的希望，作最大的努力。**** 15、一个人炫耀什么，说明他内心缺少什么。。***** 16、业余生活要有意义，不要越轨。*** 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。****; 性能指标 系统精度：是指在一定长度或转角内测量积累误差的最大值，如±0.002～0.02mm/m，±10/360°等 系统分辨率：是测量元件所能正确检测的最小位移量，如直线位移的分辨率为0.001～0.01mm。角位移分辨率为2; 检测装置的分类;1 旋转变压器;根据互感原理工作的，定子绕组加上励磁电压，通过电磁耦合，转子绕组产生感应电功势 输出感应电功势大小与转子位置有关;特点 结构简单，动作灵敏，对环境无特殊要求，维护方便，输出信号幅度大，抗干扰能力强，工作可靠，广泛应用于数控机床上。;鉴相方式 在旋转变压器定子的两相正交绕组上分别加上幅值相等、频率相同的正弦、余弦激磁电压 ， 转子旋转后，两个激磁电压 在转子绕组中产生的感应电压线性叠加得总感应电压为： 因此，只要检测出转子输出电压的相位角，就知道了转子的转角。 鉴幅方式 给定子的两个绕组分别通上频率、相位相同但幅值不同的激磁电压 ， 则在转子绕组上得到感应电压为 不断修改激磁调幅电压幅值的电气角θ电，使之跟踪θ机的变化，并测量感应电压幅值即可求得机械角位移θ机 。;感应同步器是旋转变压器演变而来，也是一种电磁感应式的位移检测装置。 圆型感应同步器 由定子和转子组成，用于测量角位移 直线型感应同步器 由定子和转子组成，用于测量直线位移 ; 直线感应同步器的结构 ;; 滑尺上的正弦、余弦励磁绕组提供同频率、同幅值、相位差90°的交流电压，即 us＝Umsinωt uc＝Umcosωt us和uc单独励磁，在定尺绕组上感应电势分别为 es＝kUmcosθcosωt ec＝－kUmcos(θ＋ π/2)sinωt ＝kUmsinθsinωt;根据叠加原理，定尺绕组上总输出感应电势e为 e＝es＋ec ＝kUmcosθcosωt＋kUmsinθsinωt ＝kUmcos(ωt－θ) ＝kUmcos(ωt－ 2πx/W) 根据上式，通过鉴别定尺输出的感应电势的相位，即可测量定尺和滑尺之间的相对位置。 例：感应电势与励磁电压相位差θ=1.8°，节距W=2mm，θ= 2πx/W=0.01mm;; 由于挡光效应和光的衍射，在与线纹几乎垂直方向上，会出现明暗交替、间隔相等的粗大条纹，称为“莫尔条纹” 。;; 为了辨别运动方向，需配置两个彼此错开1/4纹距的光电元件，使输出电信号彼此在相位上差90°，若以其中的一个作为参考信号，则另一个信号将超前或滞后参考信号90°，由此来确定运动方向。 倍频又称为细分，倍频数就是指在莫尔条纹一个周期的范围内，等距离安装的感光元件的数目，从而在一个周期内产生若干个脉冲，达到细分的目的。 提高倍频数可以提高光栅的最小读数值，提高