1、位移的檢測
位移檢測的傳感器主要有脈沖編碼器、直線光柵、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器等。
(1)脈沖編碼器的應(yīng)用
脈沖編碼器是一種角位移(轉(zhuǎn)速)傳感器,它能夠把機(jī)械轉(zhuǎn)角變成電脈沖。脈沖編碼器可分為光電式、接觸式和電磁式三種,其中,光電式應(yīng)用比較多。
(2)直線光柵的應(yīng)用
直線光柵是利用光的透射和反射現(xiàn)象制作而成,常用于位移測量,分辨力較高,測量精度比光電編碼器高,適應(yīng)于動(dòng)態(tài)測量。
在進(jìn)給驅(qū)動(dòng)中,光柵尺固定在床身上,其產(chǎn)生的脈沖信號直接反映了拖板的實(shí)際位置。用光柵檢測工作臺(tái)位置的伺服系統(tǒng)是全閉環(huán)控制系統(tǒng)。
(3)旋轉(zhuǎn)變壓器的應(yīng)用
旋轉(zhuǎn)變壓器是一種輸出電壓與角位移量成連續(xù)函數(shù)關(guān)系的感應(yīng)式微電機(jī)。旋轉(zhuǎn)變壓器由定子和轉(zhuǎn)子組成,具體來說,它由一個(gè)鐵心、兩個(gè)定子繞組和兩個(gè)轉(zhuǎn)子繞組組成,其原、副繞組分別放置在定子、轉(zhuǎn)子上,原、副繞組之間的電磁耦合程度與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角有關(guān)。
(4)感應(yīng)同步器的應(yīng)用
感應(yīng)同步器是利用兩個(gè)平面形繞組的互感隨位置不同而變化的原理制成的。其功能是將角度或直線位移轉(zhuǎn)變成感應(yīng)電動(dòng)勢的相位或幅值,可用來測量直線或轉(zhuǎn)角位移。
按其結(jié)構(gòu)可分為直線式和旋轉(zhuǎn)式兩種:直線式感應(yīng)同步器由定尺和滑尺兩部分組成,定尺安裝在機(jī)床床身上,滑尺安裝于移動(dòng)部件上,隨工作臺(tái)一起移動(dòng);旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器定子為固定的圓盤,轉(zhuǎn)子為轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤。
感應(yīng)同步器具有較高的精度與分辨力、抗干擾能力強(qiáng)、使用壽命長、維護(hù)簡單、長距離位移測量、工藝性好、成本較低等優(yōu)點(diǎn)。
直線式感應(yīng)同步器目前被廣泛地應(yīng)用于大位移靜態(tài)與動(dòng)態(tài)測量中,例如用于三坐標(biāo)測量機(jī)、程控?cái)?shù)控機(jī)床、高精度重型機(jī)床及加工中心測量裝置等。
旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器則被廣泛地用于機(jī)床和儀器的轉(zhuǎn)臺(tái)以及各種回轉(zhuǎn)伺服控制系統(tǒng)中。
2、速度的檢測
速度傳感器是一種將速度轉(zhuǎn)變成電信號的傳感器,既可以檢測直線速度,也可以檢測角速度,常用的有測速發(fā)電機(jī)和脈沖編碼器等。
測速發(fā)電機(jī)具有的特點(diǎn)是:
(1)輸出電壓與轉(zhuǎn)速嚴(yán)格成線性關(guān)系;
(2)輸出電壓與轉(zhuǎn)速比的斜率大??煞殖山涣骱椭绷鲀深悺?/span>
脈沖編碼器在經(jīng)過一個(gè)單位角位移時(shí),便產(chǎn)生一個(gè)脈沖,配以定時(shí)器便可檢測出角速度。
在數(shù)控機(jī)床中,速度傳感器一般用于數(shù)控系統(tǒng)伺服單元的速度檢測。
3、溫度的檢測
溫度傳感器是一種將溫度高低轉(zhuǎn)變成電阻值大小或其它電信號的一種裝置。常見的有以鉑、銅為主的熱電阻傳感器、以半導(dǎo)體材料為主的熱敏電阻傳感器和熱電偶傳感器等。在數(shù)控機(jī)床上,溫度傳感器用來檢測溫度從而進(jìn)行溫度補(bǔ)償或過熱保護(hù)。
在加工過程中,電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)部件的移動(dòng)、切削等都會(huì)產(chǎn)生熱量,且溫度分布不均勻,造成溫差,使數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生熱變形,影響零件加工精度,為了避免溫度產(chǎn)生的影響,可在數(shù)控機(jī)床上某些部位裝設(shè)溫度傳感器,感受溫度信號并轉(zhuǎn)換成電信號送給數(shù)控系統(tǒng),進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
此外,在電動(dòng)機(jī)等需要過熱保護(hù)的地方,應(yīng)埋設(shè)溫度傳感器,過熱時(shí)通過數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行過熱報(bào)警。
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