數(shù)字式位置傳感器

1、2021-11-151 本章本章學(xué)習(xí)幾種常用數(shù)字式位置傳學(xué)習(xí)幾種常用數(shù)字式位置傳感器的結(jié)構(gòu)、原理，如角編碼器、光感器的結(jié)構(gòu)、原理，如角編碼器、光柵傳感器、磁柵傳感器、容柵傳感器柵傳感器、磁柵傳感器、容柵傳感器等等，并討論他們在直線位移和角位移，并討論他們在直線位移和角位移中測量、控制的應(yīng)用。中測量、控制的應(yīng)用。第十一章第十一章 數(shù)字式位置傳感器數(shù)字式位置傳感器2021-11-152第一節(jié) 位置測量的方式位置測量的方式 一、直接測量和間接測量一、直接測量和間接測量 位置傳感器有位置傳感器有直線式直線式和和旋轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)式兩大類。若位置兩大類。若位置傳感器所測量的對象就是被測量本身，即用直線式傳感器所

2、測量的對象就是被測量本身，即用直線式傳感器測直線位移，用旋轉(zhuǎn)式傳感器測角位移，則傳感器測直線位移，用旋轉(zhuǎn)式傳感器測角位移，則該測量方式為直接測量。例如直接用于直線位移測該測量方式為直接測量。例如直接用于直線位移測量的量的直線光柵和長磁柵直線光柵和長磁柵等；直接用于角度測量的等；直接用于角度測量的角角編碼器、圓光柵、圓磁柵編碼器、圓光柵、圓磁柵等。等。 若旋轉(zhuǎn)式位置傳感器測量的回轉(zhuǎn)運(yùn)動只是中間若旋轉(zhuǎn)式位置傳感器測量的回轉(zhuǎn)運(yùn)動只是中間值，再由它值，再由它推算推算出與之關(guān)聯(lián)的移動部件的直線位移，出與之關(guān)聯(lián)的移動部件的直線位移，則該測量方式為則該測量方式為間接測量間接測量。 2021-11-1531.

3、1.直接測量直接測量 直接測直接測量的誤差較量的誤差較小。小。 圖為利圖為利用光柵傳感用光柵傳感器測量數(shù)控器測量數(shù)控機(jī)床工作臺機(jī)床工作臺位移量的現(xiàn)位移量的現(xiàn)場照片。場照片。 工作臺工作臺光柵光柵工作臺運(yùn)動方向工作臺運(yùn)動方向2021-11-1542.2.間接測量間接測量 在間接測量在間接測量中，多使用旋轉(zhuǎn)式中，多使用旋轉(zhuǎn)式位置傳感器。測量位置傳感器。測量到的回轉(zhuǎn)運(yùn)動參數(shù)到的回轉(zhuǎn)運(yùn)動參數(shù)僅僅是中間值，但僅僅是中間值，但可由這中間值再推可由這中間值再推算出與之關(guān)聯(lián)的移算出與之關(guān)聯(lián)的移動部件的直線位移動部件的直線位移間接測量須使用絲間接測量須使用絲杠杠- -螺母、齒輪螺母、齒輪- -齒齒條等傳動機(jī)構(gòu)。

4、條等傳動機(jī)構(gòu)。 工作臺工作臺絲杠絲杠編碼器編碼器進(jìn)給電機(jī)進(jìn)給電機(jī) x2021-11-155傳動機(jī)構(gòu)傳動機(jī)構(gòu) 滾珠絲杠螺母滾珠絲杠螺母副、齒輪副、齒輪- -齒條副齒條副等傳動機(jī)構(gòu)能夠等傳動機(jī)構(gòu)能夠?qū)⑿D(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動。但成直線運(yùn)動。但應(yīng)設(shè)法消除傳導(dǎo)應(yīng)設(shè)法消除傳導(dǎo)過程產(chǎn)生的間隙過程產(chǎn)生的間隙誤差。誤差。 齒距齒距齒條齒條齒輪齒輪 x2021-11-156滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副 滾珠絲杠螺母滾珠絲杠螺母副能夠?qū)p小傳副能夠?qū)p小傳動磨檫力，延長動磨檫力，延長使用壽命，減小使用壽命，減小間隙誤差。間隙誤差。 螺母螺母絲杠絲杠x 2021-11-157傳動分析傳動分析 設(shè)：螺距設(shè)

5、：螺距t=4mm，絲杠在，絲杠在4s時間里轉(zhuǎn)動了時間里轉(zhuǎn)動了10圈，圈，求：絲杠的平均轉(zhuǎn)速求：絲杠的平均轉(zhuǎn)速n(r/min)及螺母移動了多少毫及螺母移動了多少毫米？螺母的平均速度米？螺母的平均速度v又為多少？又為多少？ 螺母螺母絲杠絲杠螺距螺距x=？n=10圈圈2021-11-158 二、增量式和二、增量式和 絕對式測量絕對式測量 在在增量式增量式測量中，移動測量中，移動部件每移動一個基本長度單部件每移動一個基本長度單位，位置傳感器便發(fā)出一個位，位置傳感器便發(fā)出一個測量信號，此信號通常是脈測量信號，此信號通常是脈沖形式。這樣，沖形式。這樣，一個脈沖一個脈沖所所代表的基本長度單位就是代表的基本長

6、度單位就是分分辨力辨力，對脈沖，對脈沖計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)，便可得，便可得到位移量。到位移量。絕對式絕對式測量的特點(diǎn)是：測量的特點(diǎn)是： 每一被測點(diǎn)都有一個對應(yīng)的每一被測點(diǎn)都有一個對應(yīng)的編碼編碼，常以，常以二進(jìn)制數(shù)據(jù)二進(jìn)制數(shù)據(jù)形式形式來表示。絕對式測量即使斷電之后再重新上電，也能讀出當(dāng)前來表示。絕對式測量即使斷電之后再重新上電，也能讀出當(dāng)前位置的數(shù)據(jù)。典型的絕對式位置傳感器有位置的數(shù)據(jù)。典型的絕對式位置傳感器有絕對式角編碼器絕對式角編碼器。增量式測量得到的脈沖波形增量式測量得到的脈沖波形2021-11-159作業(yè)作業(yè)p201:p201:3 3、5 52021-11-1510休休 息息 一一 下下2021-1

7、1-1511第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)字式角編碼器數(shù)字式角編碼器 信號航空插頭信號航空插頭（參考德國沃申道夫公司資料）（參考德國沃申道夫公司資料）2021-11-1512其他角編碼器外形其他角編碼器外形2021-11-1513其他角編碼器外形（續(xù)）其他角編碼器外形（續(xù)） 拉線式拉線式角編角編碼器利用線輪，碼器利用線輪，能將直線運(yùn)動轉(zhuǎn)能將直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。2021-11-1514其他角編碼器外形其他角編碼器外形（參考德國圖爾克傳感與自動化技術(shù)專業(yè)公司）（參考德國圖爾克傳感與自動化技術(shù)專業(yè)公司）2021-11-1515一、絕對式編碼器 絕對式碼盤與增量絕對式碼盤與增量式碼盤有何區(qū)別？式碼

8、盤有何區(qū)別？10碼道光電絕對式碼盤碼道光電絕對式碼盤 絕對式編碼器按照絕對式編碼器按照角度直接進(jìn)行編碼，角度直接進(jìn)行編碼，可直接把被測轉(zhuǎn)角用可直接把被測轉(zhuǎn)角用數(shù)字代碼表示出來。數(shù)字代碼表示出來。根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和檢測根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和檢測方式有接觸式、光電方式有接觸式、光電式等形式。式等形式。 透光區(qū)透光區(qū)不透光區(qū)不透光區(qū)零位標(biāo)志零位標(biāo)志2021-11-1516絕對式接觸式編碼器絕對式接觸式編碼器演示演示4 4個電刷個電刷 4 4位二進(jìn)制位二進(jìn)制碼盤碼盤 +5v +5v輸入輸入 公共碼道公共碼道 最小分辨角度為最小分辨角度為 =360/2n 2021-11-15172 2絕對式光電編碼器絕對式光電編碼

9、器 a a）光電碼盤的平面結(jié)構(gòu)（）光電碼盤的平面結(jié)構(gòu)（8 8碼道）碼道） b b）光電碼盤與光源、光敏元件的對應(yīng)關(guān)系（）光電碼盤與光源、光敏元件的對應(yīng)關(guān)系（4 4碼道）碼道） 高位高位低位低位2021-11-1518絕對式光電編碼器的分辨力及分辨率絕對式光電編碼器的分辨力及分辨率 絕對式光電編碼器的測量精度取決絕對式光電編碼器的測量精度取決于它所能分辨的最小角度，而這與碼盤于它所能分辨的最小角度，而這與碼盤上的碼道數(shù)上的碼道數(shù)n 有關(guān)，即最小能分辨的角度有關(guān)，即最小能分辨的角度及分辨率為：及分辨率為： =360/2n分辨率分辨率=1/2n2021-11-1519增量式光電編碼器的分辨力及分辨率

10、增量式光電編碼器的分辨力及分辨率 增量式光電編碼器的測量精度取決于它增量式光電編碼器的測量精度取決于它所能分辨的最小角度，而這與碼盤圓周上的所能分辨的最小角度，而這與碼盤圓周上的狹縫條紋數(shù)狹縫條紋數(shù)n 有關(guān)，即最小能分辨的角度及有關(guān)，即最小能分辨的角度及分辨率為：分辨率為： 360 11-3n1 11-4n分辨率2021-11-1520二、增量式編碼器轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸盤碼及盤碼及狹縫狹縫光敏元件光敏元件光欄板及辨向用的光欄板及辨向用的a、b狹縫狹縫ledabc零位標(biāo)志零位標(biāo)志abc2021-11-1521光電編碼器的輸出波形光電編碼器的輸出波形 為了判斷碼盤旋轉(zhuǎn)的方向，在上圖為了判斷碼盤旋轉(zhuǎn)的方向，在

11、上圖的光欄板上的兩個狹縫距離是碼盤上的的光欄板上的兩個狹縫距離是碼盤上的兩個兩個狹縫距離的（狹縫距離的（m +1/4）倍，）倍，m 為正整為正整數(shù)，并設(shè)置了兩組光敏元件數(shù)，并設(shè)置了兩組光敏元件a、b，有時，有時又稱為又稱為sin、cos元件。元件。2021-11-1522辨向信號和零標(biāo)志辨向信號和零標(biāo)志 光電編碼器的光欄板上有光電編碼器的光欄板上有a組與組與b組兩組狹縫，彼此錯組兩組狹縫，彼此錯開開1/4節(jié)距，兩組狹縫相對應(yīng)節(jié)距，兩組狹縫相對應(yīng)的光敏元件所產(chǎn)生的信號的光敏元件所產(chǎn)生的信號a、 b彼此相差彼此相差90 相位，用于辯向。相位，用于辯向。當(dāng)編碼正轉(zhuǎn)時，當(dāng)編碼正轉(zhuǎn)時，a信號超前信號超前

12、b信號信號90 ；當(dāng)碼盤反轉(zhuǎn)時，；當(dāng)碼盤反轉(zhuǎn)時，b信信號超前號超前a信號信號90 。(請畫出反轉(zhuǎn)時信號請畫出反轉(zhuǎn)時信號b的波形）的波形） 在上一頁圖的碼盤里圈，還有一根在上一頁圖的碼盤里圈，還有一根狹縫狹縫c，每轉(zhuǎn)能產(chǎn)生一個脈沖，該脈沖信號又稱每轉(zhuǎn)能產(chǎn)生一個脈沖，該脈沖信號又稱“一轉(zhuǎn)信一轉(zhuǎn)信號號”或或零標(biāo)志脈沖零標(biāo)志脈沖，作為測量的，作為測量的起始基準(zhǔn)起始基準(zhǔn)。2021-11-1523三、角編碼器的應(yīng)用三、角編碼器的應(yīng)用 角編碼器除了能直接測量角位移或間角編碼器除了能直接測量角位移或間接測量直線位移外，可用于數(shù)字測速、工接測量直線位移外，可用于數(shù)字測速、工位編碼、位編碼、伺服電機(jī)控制伺服電機(jī)控

13、制等。等。 2021-11-1524m法測速（適合于高轉(zhuǎn)速場合）法測速（適合于高轉(zhuǎn)速場合）t 編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生 n 個脈沖，在個脈沖，在t 時間段內(nèi)有時間段內(nèi)有 m1 個脈沖產(chǎn)生，則轉(zhuǎn)速個脈沖產(chǎn)生，則轉(zhuǎn)速（r/min)為為 ：n = 60m1/（nt） m12021-11-1525例題例題t 有一增量式光電編碼器，其參數(shù)為有一增量式光電編碼器，其參數(shù)為1024p/r， 在在5s時間內(nèi)測得時間內(nèi)測得65536個脈沖，則個脈沖，則轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)速（r/min)為為 ： n = 60 65536 /（1024 5） r/min = 768 r/min m12021-11-1526t法測速（適合

14、于低轉(zhuǎn)速場合）法測速（適合于低轉(zhuǎn)速場合）時鐘脈沖時鐘脈沖fc 編碼器輸出脈沖編碼器輸出脈沖 m2 編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生 n 個脈沖，用已知個脈沖，用已知頻率頻率fc作為時鐘，填充到編碼器輸出的兩作為時鐘，填充到編碼器輸出的兩個相鄰脈沖之間的脈沖數(shù)為個相鄰脈沖之間的脈沖數(shù)為m2 ，則轉(zhuǎn)速，則轉(zhuǎn)速(r/min)為為 n = 60fc / （nm2 ） 2021-11-1527t法測速舉例法測速舉例時鐘脈沖時鐘脈沖fc 編碼器輸出脈沖編碼器輸出脈沖 m2 n = 60fc /（nm2 ） = 60*1000000/（1024*3000） =19.53 r/min 有一增量式光電編碼器，其參數(shù)

15、為有一增量式光電編碼器，其參數(shù)為1024p/r，測得兩個相鄰脈沖之間的脈沖數(shù)為測得兩個相鄰脈沖之間的脈沖數(shù)為3000，時鐘頻，時鐘頻率率fc為為1mhz ，則轉(zhuǎn)速（，則轉(zhuǎn)速（r/min)為為 ：2021-11-1528安裝套安裝套編碼器的安裝方式編碼器的安裝方式 1. 1.編碼器編碼器的套式安裝的套式安裝2021-11-1529安裝軸安裝軸2.2.編碼器的軸式安裝編碼器的軸式安裝2021-11-1530編碼器在定位編碼器在定位加工中的加工中的應(yīng)用應(yīng)用1 1絕對式編碼器絕對式編碼器 2電動機(jī)電動機(jī) 3轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸 4轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)盤 5工件工件 6刀具刀具 設(shè)該增量式光電編碼器設(shè)該增量式光電編碼器的參數(shù)為的

16、參數(shù)為1024 1024 p/rp/r，大、小，大、小皮帶輪的傳動比為皮帶輪的傳動比為5 5，若希望，若希望當(dāng)加工好元件當(dāng)加工好元件1 1后緊接著加工后緊接著加工元件元件8 8，則電動機(jī)轉(zhuǎn)動了多少，則電動機(jī)轉(zhuǎn)動了多少分之幾圈？應(yīng)等待編碼器分之幾圈？應(yīng)等待編碼器給給出多少脈沖數(shù)時，出多少脈沖數(shù)時，電動機(jī)停電動機(jī)停轉(zhuǎn)？轉(zhuǎn)？2021-11-1531數(shù)控?cái)?shù)控加工中心加工中心2021-11-1532 編碼器在數(shù)控編碼器在數(shù)控加工中心的刀庫選加工中心的刀庫選刀控制中刀控制中的應(yīng)用的應(yīng)用旋轉(zhuǎn)刀庫旋轉(zhuǎn)刀庫被加工工件被加工工件刀具刀具角編碼器的輸出為角編碼器的輸出為當(dāng)前刀具號當(dāng)前刀具號角編碼器與角編碼器與 旋轉(zhuǎn)

17、刀庫連接旋轉(zhuǎn)刀庫連接2021-11-1533 用不同的刀具用不同的刀具加工復(fù)雜的工件加工復(fù)雜的工件2021-11-1534編碼器在伺服電機(jī)中的應(yīng)用編碼器在伺服電機(jī)中的應(yīng)用 利用利用編碼器測編碼器測量量伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速、伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角，并通過伺服轉(zhuǎn)角，并通過伺服控制系統(tǒng)控制其各控制系統(tǒng)控制其各種運(yùn)行參數(shù)。種運(yùn)行參數(shù)。轉(zhuǎn)速測量轉(zhuǎn)速測量轉(zhuǎn)子磁極位置測量轉(zhuǎn)子磁極位置測量角位移測量角位移測量2021-11-1535作業(yè)作業(yè)p201:p201:3 3、5 52021-11-1536休休 息息 一一 下下2021-11-1537第三節(jié)第三節(jié) 光柵傳感器光柵傳感器 一、光柵的類型和結(jié)構(gòu)一、光柵的類型和結(jié)構(gòu)

18、 計(jì)量光柵可分為透射式光柵和反射計(jì)量光柵可分為透射式光柵和反射式光柵兩大類，均由光源、光柵副、光式光柵兩大類，均由光源、光柵副、光敏元件三大部分組成。計(jì)量光柵按形狀敏元件三大部分組成。計(jì)量光柵按形狀又可分為長光柵和圓光柵。又可分為長光柵和圓光柵。 2021-11-1538尺身尺身尺身安裝孔尺身安裝孔 反射式掃描頭反射式掃描頭 （與移動部件固定）（與移動部件固定）掃描頭安裝孔掃描頭安裝孔可移動電纜可移動電纜光柵的外形及結(jié)構(gòu)光柵的外形及結(jié)構(gòu)防塵保護(hù)罩的內(nèi)部為長磁柵防塵保護(hù)罩的內(nèi)部為長磁柵2021-11-1539掃描頭掃描頭（與移動部件固定）（與移動部件固定）光柵尺光柵尺可移動電纜可移動電纜光柵的外

19、形及結(jié)構(gòu)（續(xù)）光柵的外形及結(jié)構(gòu)（續(xù)）2021-11-1540反射式光柵反射式光柵2021-11-1541透射式光柵透射式光柵2021-11-1542透射式圓光柵透射式圓光柵固定固定2021-11-1543莫爾條紋莫爾條紋的光學(xué)放大作用的光學(xué)放大作用 在透射式直線光柵中，把主光柵與指示光柵的刻線面相對疊在透射式直線光柵中，把主光柵與指示光柵的刻線面相對疊合在一起，中間留有很小的間隙，并使兩者的柵線保持很小的夾合在一起，中間留有很小的間隙，并使兩者的柵線保持很小的夾角角。在兩光柵的刻線重合處，光從縫隙透過，形成亮帶；在兩。在兩光柵的刻線重合處，光從縫隙透過，形成亮帶；在兩光柵刻線的錯開處，由于相互

20、擋光作用而形成暗帶。光柵刻線的錯開處，由于相互擋光作用而形成暗帶。 光柵的刻線寬度光柵的刻線寬度w莫爾條紋的莫爾條紋的寬度寬度l l lw/ ，（為主為主光柵和光柵和指示光柵刻線的指示光柵刻線的夾角，弧度）夾角，弧度） 2021-11-1544莫爾條紋莫爾條紋演示演示2021-11-1545莫爾條紋莫爾條紋光學(xué)放大作用光學(xué)放大作用舉例舉例 有一直線光柵，每毫米刻線數(shù)為有一直線光柵，每毫米刻線數(shù)為50，主光柵與，主光柵與指示光柵的夾角指示光柵的夾角 =1.8 ，則：，則： 分辨力分辨力 =柵距柵距w =1mm/50=0.02mm=20 m （由于柵距很小，因此無法觀察光強(qiáng)的變化）（由于柵距很小，

21、因此無法觀察光強(qiáng)的變化） 莫爾條紋的莫爾條紋的寬度是柵距的寬度是柵距的32倍：倍： l w/ = 0.02mm/（1.8 *3.14/180 ） = 0.02mm/0.0314 = 0.637mm 由于較大，因此可以用小面積的光電池由于較大，因此可以用小面積的光電池“觀察觀察”莫爾條紋莫爾條紋光強(qiáng)的變化。光強(qiáng)的變化。2021-11-1546光柵的輸出信號（光柵的輸出信號（ttlttl）余弦信號余弦信號（超前）（超前）正弦信號正弦信號零位信號零位信號2021-11-1547光柵輸出信號（電壓正弦波）光柵輸出信號（電壓正弦波）細(xì)分點(diǎn)細(xì)分點(diǎn)余弦信號余弦信號正弦信號正弦信號零位信號零位信號2021-1

22、1-1548脈沖細(xì)分脈沖細(xì)分 細(xì)分技術(shù)能在不細(xì)分技術(shù)能在不增加光柵刻線數(shù)及價(jià)增加光柵刻線數(shù)及價(jià)格的情況下提高光柵格的情況下提高光柵的分辨力。細(xì)分前，的分辨力。細(xì)分前，光柵的分辨力只有一光柵的分辨力只有一個柵距的大小。采用個柵距的大小。采用4 4細(xì)分技術(shù)后，計(jì)數(shù)細(xì)分技術(shù)后，計(jì)數(shù)脈沖的頻率提高了脈沖的頻率提高了4 4倍，相當(dāng)于原光柵的倍，相當(dāng)于原光柵的分辨力提高了分辨力提高了3 3倍，倍，測 量 步 距 是 原 來 的測 量 步 距 是 原 來 的1/41/4，較大地提高了，較大地提高了測量精度。測量精度。細(xì)分前細(xì)分前細(xì)分后細(xì)分后2021-11-1549光柵細(xì)分光柵細(xì)分舉例舉例 有一直線光柵，每毫

23、米刻線數(shù)為有一直線光柵，每毫米刻線數(shù)為50，細(xì)，細(xì)分?jǐn)?shù)為分?jǐn)?shù)為4細(xì)分細(xì)分，則：，則： 分辨力分辨力 =w /4 =（1mm/50）/4=0.005mm=5 m 采用細(xì)分技術(shù)，采用細(xì)分技術(shù)，在不增加光柵在不增加光柵刻線數(shù)刻線數(shù)（成本）的情況下，將分辨力提高了（成本）的情況下，將分辨力提高了3倍。倍。2021-11-1550辨向電路及波形辨向電路及波形 如果傳感器只安裝一套光電元件，則如果傳感器只安裝一套光電元件，則在實(shí)際應(yīng)用中，無論光柵作正向移動還是在實(shí)際應(yīng)用中，無論光柵作正向移動還是反向移動，光敏元件都產(chǎn)生相同的正弦信反向移動，光敏元件都產(chǎn)生相同的正弦信號，無法分辨位移的方向。號，無法分辨位移

24、的方向。 例：某例：某1024p/r 圓光柵，正轉(zhuǎn)圓光柵，正轉(zhuǎn)10圈，反圈，反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 4 圈，若不采取辨向措施，則計(jì)數(shù)器將圈，若不采取辨向措施，則計(jì)數(shù)器將錯誤地得到錯誤地得到14336個脈沖，而正確值為：個脈沖，而正確值為：(104)10246144個脈沖。個脈沖。2021-11-1551正向運(yùn)動正向運(yùn)動產(chǎn)生產(chǎn)生加法脈沖加法脈沖 正向正向運(yùn)動時，運(yùn)動時，與與門門ic2無無“減減”計(jì)數(shù)脈計(jì)數(shù)脈沖輸出。沖輸出。2021-11-1552為光柵設(shè)計(jì)的專用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接器為光柵設(shè)計(jì)的專用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接器（光柵計(jì)數(shù)卡）（光柵計(jì)數(shù)卡） 內(nèi)部包含以下電路：放大、整形、內(nèi)部包含以下電路：放大、整形、細(xì)分、辨向、報(bào)警、阻抗變換

25、等。細(xì)分、辨向、報(bào)警、阻抗變換等。2021-11-1553為光柵設(shè)計(jì)為光柵設(shè)計(jì)的專用信號的專用信號處理單元處理單元 （光柵插補(bǔ)器）（光柵插補(bǔ)器）功能同上頁功能同上頁2021-11-1554光柵在機(jī)床上的安裝位置光柵在機(jī)床上的安裝位置（2 2個自由度）個自由度）2021-11-1555光柵在機(jī)床上的安裝位置光柵在機(jī)床上的安裝位置（3個自由度）個自由度）數(shù)顯表數(shù)顯表2021-11-1556光柵在機(jī)床上光柵在機(jī)床上的安裝位置的安裝位置 （3個自由度）個自由度）（續(xù)）（續(xù)）2021-11-15572 2自由度光柵數(shù)顯表自由度光柵數(shù)顯表x位移位移顯示顯示z（y）位移）位移顯示顯示2021-11-1558

26、3 3自由度光柵數(shù)顯表自由度光柵數(shù)顯表2021-11-1559光柵數(shù)顯表（續(xù)）光柵數(shù)顯表（續(xù)）三座標(biāo)三座標(biāo)數(shù)顯表數(shù)顯表2021-11-1560sds8-3e sds8-3e 光柵數(shù)顯箱功能光柵數(shù)顯箱功能: : 公制公制/英制轉(zhuǎn)換英制轉(zhuǎn)換絕對絕對/相對轉(zhuǎn)換相對轉(zhuǎn)換線性誤差補(bǔ)償線性誤差補(bǔ)償正反方向計(jì)算正反方向計(jì)算歸零歸零插值補(bǔ)償插值補(bǔ)償?shù)竭_(dá)目標(biāo)值停機(jī)到達(dá)目標(biāo)值停機(jī)pcd圓周分孔圓周分孔200組零位記憶組零位記憶電蝕深度目標(biāo)值顯示電蝕深度目標(biāo)值顯示實(shí)時工作位置顯示實(shí)時工作位置顯示掉電記憶掉電記憶 2021-11-1561光柵數(shù)顯表（續(xù)）光柵數(shù)顯表（續(xù)） 設(shè)定按鍵設(shè)定按鍵2021-11-1562安裝有

27、直線光柵的數(shù)控機(jī)床加工實(shí)況安裝有直線光柵的數(shù)控機(jī)床加工實(shí)況 防護(hù)罩內(nèi)為直線光柵防護(hù)罩內(nèi)為直線光柵光柵掃描頭光柵掃描頭被加工工件被加工工件切削刀具切削刀具角編碼器角編碼器安裝在夾安裝在夾具的端部具的端部2021-11-1563作業(yè)作業(yè)p201:p201:3 3、5 52021-11-1564休休 息息 一一 下下2021-11-1565第四節(jié)第四節(jié) 磁柵傳感器磁柵傳感器 磁柵價(jià)格低于光柵，且錄磁方便、易磁柵價(jià)格低于光柵，且錄磁方便、易于安裝，測量范圍寬可于安裝，測量范圍寬可超過十幾米超過十幾米，抗干，抗干擾能力強(qiáng)。磁柵可分為擾能力強(qiáng)。磁柵可分為長磁柵長磁柵和和圓磁柵圓磁柵。長磁柵主要用于直線位移

28、測量，圓磁柵主長磁柵主要用于直線位移測量，圓磁柵主要用于角位移測量。磁柵傳感器主要由磁要用于角位移測量。磁柵傳感器主要由磁尺、磁頭和信號處理電路組成。尺、磁頭和信號處理電路組成。 2021-11-1566磁柵的外形及結(jié)構(gòu)磁柵的外形及結(jié)構(gòu)磁尺磁尺靜態(tài)磁頭靜態(tài)磁頭去信號處理電路去信號處理電路固定孔固定孔2021-11-1567磁頭與磁尺相對運(yùn)動時的輸出波形演示磁頭與磁尺相對運(yùn)動時的輸出波形演示2021-11-1568鑒相型磁柵數(shù)顯表的原理框圖鑒相型磁柵數(shù)顯表的原理框圖 磁尺與磁頭接觸，使用壽命磁尺與磁頭接觸，使用壽命不如光柵，數(shù)年后易退磁。不如光柵，數(shù)年后易退磁。設(shè)置兩個磁頭的設(shè)置兩個磁頭的意義何

29、在？意義何在？2021-11-1569磁柵測量系統(tǒng)磁柵測量系統(tǒng)壓板壓板磁頭磁頭磁尺磁尺2021-11-1570磁柵在磨床測長系統(tǒng)中的應(yīng)用磁柵在磨床測長系統(tǒng)中的應(yīng)用磁尺磁尺磁頭安裝在何處？磁頭安裝在何處？2021-11-1571第五節(jié)第五節(jié) 容柵傳感器容柵傳感器 容柵傳感器是基于容柵傳感器是基于變面積變面積工作原理工作原理的電容傳感器，它的的電容傳感器，它的電極排列如同柵狀電極排列如同柵狀。與其他大位移傳感器，如光柵、磁柵等與其他大位移傳感器，如光柵、磁柵等相比，雖然精度稍差，但相比，雖然精度稍差，但體積小、造價(jià)體積小、造價(jià)低、耗電省低、耗電省，廣泛應(yīng)用于電子數(shù)顯卡尺、，廣泛應(yīng)用于電子數(shù)顯卡尺、千分尺、高度儀、坐標(biāo)儀等千分尺、高度儀、坐標(biāo)儀等幾百毫米以幾百毫米以下下行程的測量中。行程的測量中。 2021-11-1572結(jié)構(gòu)及工作原理結(jié)構(gòu)及工作原理 容柵傳感器可分為三類：容柵傳感器可分為三類：直線型容直線型容柵、圓容柵柵、圓