检测装置

位置检测装置是数控机床的重要组成部分。通常安装在机床的工作台或丝杠上，不断地将工作台的位移量检测出来，并发出反馈信号与书空装置发出的指令信号相比较，若有偏差，竟放大后控制执行部件，使其向着消除偏差的方向运动，直至偏差等于零为止。数控机床的加工精度和定位精度主要取决于检测装置。通常，检测装置的检测精度为±0.001~0.02mm/m，分辨力为0.001~0.01mm/m，能满足机床工作台以1~10mm/min的速度移动。对位置检测装置的要求是：工作可靠，抗干扰性强；能满足精度和速度的要求；使用维修方便；适合机床的工作环境；成本低。目前数控机床上经常使用的检测装置分类见表7-2。

 

 

 

 

 

 

 

                                        表7-2位置检测装置分类

 

（1）感应同步器

1）感应同步器的工作原理，感应同步器是一种电磁式的高精度位移检测元件、按其结构方式的不同可分为直线式和旋转式两种，前者用于长度测量，后者用于角度测量、感应同步器是利用电磁耦合原理，将位移或转角转变为电信号，借以进行位置检测和反馈控制，在数控机床上使用极为普遍。直线感应同步器中有定尺和滑尺两部分（见图7-22）。

定尺与滑尺平行安装、且保持一定间隙。定尺固定不动，当滑尺移动时，在定尺上产生感应电压，通过对敏感应电压的测量，一 精确地测量出位移量，滑尺有两个激磁绕组，即正弦绕组A和余弦组B，它们在空间位置上相差1/4节距，借距用2τ表示。其值一般为2mm。定尺上的绕组是连续分布的。工作时，当滑尺的绕组上加上一定频率的交流电压后，根据电磁感应原理，在定尺上将感应出相同频率的感应电压。

图7-23所示为滑尺在不同位置时定尺上的感应电压，当定尺与滑尺绕组重合时，如图中a点，这时感应电压最大。当滑尺相对于定尺平行移动后，感应电压便逐渐减小，在错开1/4节距的b点时感应电压为零。再继续移动到1/2节距的c点时，得到的电压值与a点位置相同，但极性相反，随后感应电压在3/4节距位置d点时又变为零，在移动一个节距到e点时，电压幅值与a点位置相同。这样滑尺在移动一个节距的过程中，感应电压变化了一个余弦波形。由此可见，在激磁绕组中加上一定的交变激磁电压，感应绕组中就产生相同频率的感应电压，其幅值大小随着滑尺移动作余弦规律变化。滑尺移动一个节距，感应电压变化一个周期，感应同步器就是利用这个个感应电压的变化来进行位置检测的