檢測裝置
位置檢測裝置是數(shù)控機床的重要組成部分。通常安裝在機床的工作臺或絲杠上，不斷地將工作臺的位移量檢測出來，并發(fā)出反饋信號與書空裝置發(fā)出的指令信號相比較，若有偏差，竟放大后控制執(zhí)行部件，使其向著消除偏差的方向運動，直至偏差等于零為止。數(shù)控機床的加工精度和定位精度主要取決于檢測裝置。通常，檢測裝置的檢測精度為±0.001~0.02mm/m，分辨力為0.001~0.01mm/m，能滿足機床工作臺以1~10mm/min的速度移動。對位置檢測裝置的要求是：工作可靠，抗干擾性強；能滿足精度和速度的要求；使用維修方便；適合機床的工作環(huán)境；成本低。目前數(shù)控機床上經(jīng)常使用的檢測裝置分類見表7-2。
表7-2位置檢測裝置分類
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類型 |
數(shù)字型 |
模擬型 |
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增量式 |
絕對式 |
增量式 |
絕對式 |
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回轉(zhuǎn)型 |
圓光柵 |
編碼盤 |
旋轉(zhuǎn)變壓器，圓感應同步器圓形磁柵 |
多極旋轉(zhuǎn)變壓器 |
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直線型 |
長光柵激光干涉儀 |
編碼尺 |
直線感應同步器，磁柵，容柵 |
絕對值式磁尺 |
（1）感應同步器
1）感應同步器的工作原理，感應同步器是一種電磁式的高精度位移檢測元件、按其結(jié)構(gòu)方式的不同可分為直線式和旋轉(zhuǎn)式兩種，前者用于長度測量，后者用于角度測量、感應同步器是利用電磁耦合原理，將位移或轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘�，借以進行位置檢測和反饋控制，在數(shù)控機床上使用極為普遍。直線感應同步器中有定尺和滑尺兩部分（見圖7-22）。
定尺與滑尺平行安裝、且保持一定間隙。定尺固定不動，當滑尺移動時，在定尺上產(chǎn)生感應電壓，通過對敏感應電壓的測量，一 精確地測量出位移量，滑尺有兩個激磁繞組，即正弦繞組A和余弦組B，它們在空間位置上相差1/4節(jié)距，借距用2τ表示。其值一般為2mm。定尺上的繞組是連續(xù)分布的。工作時，當滑尺的繞組上加上一定頻率的交流電壓后，根據(jù)電磁感應原理，在定尺上將感應出相同頻率的感應電壓。
圖7-23所示為滑尺在不同位置時定尺上的感應電壓，當定尺與滑尺繞組重合時，如圖中a點，這時感應電壓最大。當滑尺相對于定尺平行移動后，感應電壓便逐漸減小，在錯開1/4節(jié)距的b點時感應電壓為零。再繼續(xù)移動到1/2節(jié)距的c點時，得到的電壓值與a點位置相同，但極性相反，隨后感應電壓在3/4節(jié)距位置d點時又變?yōu)榱�，在移動一個節(jié)距到e點時，電壓幅值與a點位置相同。這樣滑尺在移動一個節(jié)距的過程中，感應電壓變化了一個余弦波形。由此可見，在激磁繞組中加上一定的交變激磁電壓，感應繞組中就產(chǎn)生相同頻率的感應電壓，其幅值大小隨著滑尺移動作余弦規(guī)律變化�；咭苿右粋�節(jié)距，感應電壓變化一個周期，感應同步器就是利用這個個感應電壓的變化來進行位置檢測的
