机床数控技术(第4版) PPT课件 5.ppt

如图所示，单极型旋转变压器的定子和转子各有一对磁极，假设加到定子绕组的励磁电压为，则转子通过电磁耦合，产生感应电压。图旋转变压器工作原理第5章位置检测装置式中K—变压比（即绕组匝数比）；

Vm—励磁信号的幅值；

ω—励磁信号角频率；

θ—旋转变压器转角。当转子转到使它的磁轴和定子绕组磁轴垂直时转子绕组感应电压；当转子绕组的磁轴自垂直位置转过一定角度?时，转子绕组中产生的感应电压为当转子转过900，两磁轴平行，此时转子绕组中感应电压最大，即：第5章位置检测装置实际使用时通常采用多极形式，如正余弦旋转变压器，其定子和转子均由两个匝数相等，轴线相互垂直的绕组构成，转子输出电压则为：如图所示。一个转子绕组接高阻抗作为补偿，另一个转子绕组作为输出，应用叠加原理，其磁通为Vs定子Vcθ转子图正余弦旋转变压器工作原理第5章位置检测装置这两个励磁电压在转子绕组中都产生了感应电压，如图5-2所示，根据线性叠加原理，转子中的感应电压应为这两个电压的代数和：2应用旋转变压器作为位置检测装置，有两种典型工作方式，鉴相式和鉴幅式。鉴相式是根据感应输出电压的相位来检测位移量；鉴幅式是根据感应输出电压的幅值来检测位移量。（1）鉴相工作方式给定子两绕组分别通以幅值相同、频率相同、相位差900的交流励磁电压，即第5章位置检测装置ΦcΦsΦcΦccosθΦssinθΦsθθ这两个励磁电压在转子绕组中都产生了感应电压，如图所示，根据线性叠加原理，转子中的感应电压应为这两个电压的代数和：第5章位置检测装置由式(5-1)和(5-2)可见，转子输出电压的相位角和转子的偏转角之间有严格的对应关系，这样，只要检测出转子输出电压的相位角，就可知道转子的转角。假如，转子逆向转动，可得第5章位置检测装置（2）鉴幅工作方式给定子的两个绕组分别通以频率相同、相位相同、幅值分别按正弦和余弦变化的交流激磁电压，即式中α—激磁绕组中的电气角。

Vmsinα,Vmcosα为定子两绕组激磁信号的幅值则转子上的叠加电压为第5章位置检测装置同理，如果转子逆向转动，可得由式(5-3)和(5-4)可见，转子感应电压的幅值随转子的偏转角而变化，测量出幅值即可求得转角。如果将旋转变压器装在数控机床的滚珠丝杠上，当角从00到3600时，丝杠上的螺母带动工作台移动了一个导程，间接测量了执行部件的直线位移。测量所走过的行程时，可加一个计数器，累计所转的转数，折算成位移总长度。第5章位置检测装置第5节感应同步器1结构与工作原理感应同步器和旋转变压器均为电磁式检测装置，属模拟式测量，其输出电压随被测直线位移或角位移而改变。直线式感应同步器由定尺和滑尺组成，用于直线位移测。以直线式感应同步器为例，介绍其结构和工作原理。第5章位置检测装置第5章位置检测装置BarScale????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

Barscales,typicallyproducedonhotrolledsteelsubstrates,canbemanufacturedonanalmostlimitlessvarietyofmaterialstomatchanythermalcoefficient.?Representativesubstratematerialsincludealuminum,stainlesssteel,Invar,ceramics,glass,andplastics.?Barscalearraysareusedtoformmeasuringsystemsofanylength.第5章位置检测装置TapeScale???????????????????????????????????????????????????????????????????????????第5章位置检测装置感应同步器两个单元绕组之间的距离为节距，滑尺和定尺的节距均为2τ，这是衡量感应同步器精度的主要参数。标准感应同步器定尺长250mm，滑尺长100mm，节距为2mm。定尺上是单向