第3章 伺服系统常用传感器及检测装置.ppt

3.6 磁 栅 ②多间隙磁通响应型磁头 使用单个磁头读取磁化信号时，由于输出信号电压很小(几毫伏到几十毫伏)，抗干扰能力低，所以，实际使用时将几个甚至几十个磁头以一定方式联接起来，组成多间隙磁头(图3-15)使用。它具有高精度、高分辨率和大的输出电压等特点。 多间隙磁头中的每一个磁头都以相同的间距h／2配置，相邻两磁头的输出绕组反相串接，这时得到的总输出电压为每个磁头输出电压的叠加。 下一页 上一页 返回 3.6 磁 栅 为了辨别磁头与磁尺相对移动的方向，通常采用磁头彼此相距(m±1/4)λ(m为正整数)的配置。以双磁头为例，如图3-16所示，给两磁头通以频率相同、相位差90°的激磁电流，则两个磁头的激磁绕组的输出电压分别为 (3—15) (3—16) 由式(3-15)、式(3-16)可见，磁尺的辨向原理与光栅、感应同步器的是一致的。 下一页 上一页 返回 3.6 磁 栅 (3)磁栅的检测电路 磁栅检测电路包括：磁头激磁电路，读取信号的放大、滤波及辨向电路，细分内插电路，显示及控制电路等部分。 下一页 上一页 返回 3.6 磁 栅 3.6.2磁栅位置检测装置的结构类型 磁栅按磁性标尺的基体形状的不同可以分为测量直线位移用的实体型磁栅、带状磁栅和线状磁栅及用于测量角位移的回转型磁栅等，见图3-17。实体型磁栅主要用于精度要求较高的场合，由于其制造长度有限，因此目前应用较少。带状磁尺可以做得较长，一般是1m以上，主要应用量程较大、安装面不易安排的场合。 线状磁栅抗干扰能力强、输出信号大、精度高等特点，但不易做得很长，主要用于小型精密机床或结构紧凑的测量机中。回转型磁栅是一种盘形或鼓形磁栅，磁头和带状磁尺的磁头相同，主要用于角位移的测量。 上一页 返回 3.7 测速发电机 见教材P54 上一页 返回 表3-1 位置检测装置分类 返回 数字式 模拟式 增量式 绝对式 增量式 绝对式 回 转 型 增量式脉冲编 码器圆光栅 绝对式脉冲 编码器 旋转变压器 圆感应同步 器圆磁尺 多极旋转变压器 三速圆感应同步器 直 线 型 计量光栅 激光干涉仪 多通道透射 光栅 直线感应同 步器磁尺 三速直线感应 同步器绝对值 式磁尺 图3-l 旋转变压器结构示意图 1.转子轴 2．壳体 3．分解器定子 4．变压器定子5．变压器一次线圈；6．变压器转子线轴；7．变压器二次线圈；8．分解器转子 返回 图3-2旋转变压器工作原理 返回 3.3 感应同步器 3.3.5感应同步器安装使用的注意事项 (1)感应同步器的定尺安装在机床的不动部件上；滑尺安装在机床的移动部件上。为防止切屑和油污浸入，一般在感应同步器上安装防护罩。 (2)感应同步器在安装时必须保持定尺和滑尺平行、两尺面间的间隙约为O．25±O．05mm，其他具体的安装要求视具体的产品说明而定。这样，才能保证定尺和滑尺在全部工作长度上正常耦合，减少测量误差。 下一页 上一页 返回 3.3 感应同步器 (3)直线感应同步器的标准定尺长度一般为250mm，当需要增加测量范围时，可将定尺接长。要根据具体的使用情况，按照一定的步骤和要求拼接定尺，全部定尺接好后，采用激光干涉仪或量块加千分表进行全长误差测量，对超差处进行重新调整，使得总长度上的累积误差不大于单块定尺的最大偏差。 (4)由于感应同步器感应电势低，阻抗低，应加强屏蔽以防止干扰。 上一页 返回 3.4 脉冲编码器 脉冲编码器是一种旋转式脉冲发生器，能把机械转角变成电脉冲，是数控机床上使用很广泛的位置检测装置。脉冲编码器可分为增量式与绝对式两类。 从产生元件上分，脉冲编码器有光电式、接触式、电磁感应式三种，从精度和可靠性来看，光电式较好，数控机床上主要使用的是光电式脉冲编码器。 型号用 脉冲数/转（p/r）分，常用的2000，2500，3000p/r, 现在有10万p/r以上的产品。 它可以用于角度检测，也可用于速度检测。通常它与电机做成一体，或安装在非轴伸端。 a) b) 一、绝对式编码器 绝对式编码器