位置检测装置的工作原理

㈠ 数控机床对位置检测装置的要求有哪些 详细

直接测量和间接测量
1．直接测量
直接测量是将检测装置直接安装在执行部件上，如光栅、感应同步器等用来直接测量工作台的直线位移，位置检测装置安装在执行部件(即末端件)上直接测量执行部件末端件的直线位移或角位移，可以构成闭环进给伺服系统。测量方式有直线光栅、直线感应同步器、磁栅、激光干涉仪等测量执行部件的直线位移。由于此种检测方式是采用直线型检测装置对机床的直线位移进行测量，因此，其优点是直接反映工作台的直线位移量；缺点是要求检测装置与行程等长，对大型的数控机床来说，这是一个很大的限制。
2．间接测量
间接测量装置是将检测装置安装在滚珠丝杠或驱动电动机轴上，通过检测转动件的角位移来间接测量执行部件的直线位移。
位置检测装置安装在执行部件前面的传动元件或驱动电动机轴上，测量其角位移，经过传动比变换以后才能得到执行部件的直线位移量，这样可以构成闭环伺服进给系统，如将脉冲编码器装在电动机轴上。
间接测量使用可靠、方便，无长度限制；其缺点是，在检测信号中加入了直线转变为旋转运动的传动链误差，从而影响测量精度。一般需对数控机床的传动误差进行补偿，才能提高定位精度。
除了以上位置检测装置，伺服系统中往往还包括检测速度的元件，用以检测和调节发动机的转速。常用的元件是测速发电机。

位置检测装置是数控机床伺服系统的重要组成部分。它的作用是检测位移和速度，发送反馈信号，构成闭环或半闭环控制。数控机床的加工精度主要由检测系统的精度决定。不同类型的数控机床，对位置检测元件，检测系统的精度要求和被测部件的最高移动速度各不相同。现在检测元件与系统的最高水平是：被测部件的最高移动速度高至240m/min时，其检测位移的分辨率（能检测的最小位移量）可达1μm，如24m/min时可达0.1μm。最高分辨率可达到 0.01μm。
数控机床对位置检测装置有如下要求：
（1）受温度，湿度的影响小，工作可靠，能长期保持精度，抗干扰能力强。
（2）在机床执行部件移动范围内，能满足精度和速度的要求。
（3）使用维护方便，适应机床工作环境。
（4）成本低。

㈡ 数控机床位置检测装置工作原理

数控机床位置检测装置工作原理是：通过检测机床各坐标轴上的位移量，将位移量转换为电信号，并进行记录、计算、储存、显示及传输，对机床的运动位置进行实时的数字显示和闭环控制，以保证加工精度和机床的稳定运行。

在数控机床中，位置检测装置是实现高精度加工的关键部件之一。它的主要作用是实时监测机床各坐标轴上的位移量，并将这些位移量转换为电信号进行传输和处理。这些电信号会被转化为数字信号，并进行记录、计算、储存和显示，以便操作人员对机床的运动状态进行实时监控和调整。

位置检测装置通常包括编码器、光栅尺、磁栅尺等传感器件，这些传感器件能够感知机床各坐标轴上的微小位移，并将其转换为电信号输出。例如，在机床的直线轴上，光栅尺会通过测量光束透过光栅的透过和遮挡来检测轴的位移量，从而输出相应的电信号。这些电信号会被转化为数字信号，并进行记录和处理，最终实现对机床运动位置的精确控制。

除了传感器件外，位置检测装置还需要配备相应的信号处理电路和显示装置。信号处理电路负责对传感器输出的电信号进行放大、滤波、整形等处理，以保证信号的稳定性和准确性。显示装置则可以将处理后的信号以数字或图形的形式显示出来，使操作人员能够直观地了解机床的运动状态和位置信息。

总的来说，数控机床位置检测装置的工作原理是通过传感器件感知机床各坐标轴上的位移量，将位移量转换为电信号并进行处理、记录和显示，以实现对机床运动位置的实时监测和精确控制。这种装置的应用可以大大提高机床的加工精度和稳定性，满足现代制造业对高精度加工的需求。