数字式位移传感器PPT课件

1、 数字式位置传感器主要测量轴的旋转角度位数字式位置传感器主要测量轴的旋转角度位置、速度变化和直线位移等。本节主要介绍以下置、速度变化和直线位移等。本节主要介绍以下几种数字式位移传感器。几种数字式位移传感器。旋转编码器旋转编码器光栅位移传感器光栅位移传感器磁栅位移传感器磁栅位移传感器容栅位移传感器容栅位移传感器数字式位移传感器数字式位移传感器第1页/共22页 旋转编码器也称为脉冲编码器，是一种位置旋转编码器也称为脉冲编码器，是一种位置检测元件，用以测量轴的旋转角度位置和速度变检测元件，用以测量轴的旋转角度位置和速度变化，其输出为电脉冲。化，其输出为电脉冲。 编码器通常与驱动电动机同轴安装，驱动电

2、编码器通常与驱动电动机同轴安装，驱动电动机可以通过齿轮箱或同步齿形带驱动丝杆，也动机可以通过齿轮箱或同步齿形带驱动丝杆，也可以直接驱动丝杆。随着电动机的旋转，编码器可以直接驱动丝杆。随着电动机的旋转，编码器连续发出脉冲信号，数控系统通过对信号的接收、连续发出脉冲信号，数控系统通过对信号的接收、处理。计数即可得到电动机的旋转角度，从而计处理。计数即可得到电动机的旋转角度，从而计算出当前工作台的位置。算出当前工作台的位置。一、旋转编码器一、旋转编码器第2页/共22页一、旋转编码器一、旋转编码器转轴转轴盘码及盘码及狭缝狭缝光敏元件光敏元件光栏板及辨向用的光栏板及辨向用的A、B狭缝狭缝LEDABC零位

3、标志零位标志ABC第3页/共22页 旋转编码器按码盘的读取方式可以分为光电旋转编码器按码盘的读取方式可以分为光电式、接触式和电磁式。光电式旋转编码器的精度式、接触式和电磁式。光电式旋转编码器的精度和可靠性优于其他两种编码器，所以数控机床上和可靠性优于其他两种编码器，所以数控机床上常用光电式旋转编码器。常用光电式旋转编码器。 光电式编码器按照编码旋转的规律可以分为光电式编码器按照编码旋转的规律可以分为绝对式编码器和增量式编码器绝对式编码器和增量式编码器。绝对式编码器：检测转角的绝对值绝对式编码器：检测转角的绝对值增量式编码器：不仅检测转角的大小，还可以增量式编码器：不仅检测转角的大小，还可以检测

4、到转角的方向。检测到转角的方向。一、旋转编码器一、旋转编码器第4页/共22页绝对式编码器绝对式编码器 绝对式编码器在其轴旋转时，可以将被测转绝对式编码器在其轴旋转时，可以将被测转角转换成一一对应的代码来指示绝对位置而没有角转换成一一对应的代码来指示绝对位置而没有累计误差，并且无须判向电路。它是一个绝对零累计误差，并且无须判向电路。它是一个绝对零位代码，当停电或者关机后，在开机重新测量时位代码，当停电或者关机后，在开机重新测量时仍可以准确地读出停电或者关机时的位置代码，仍可以准确地读出停电或者关机时的位置代码，并准确地找到零位代码。并准确地找到零位代码。一、旋转编码器一、旋转编码器第5页/共22

5、页绝对式编码器的动画演示绝对式编码器的动画演示一、旋转编码器一、旋转编码器第6页/共22页增量式编码器增量式编码器 增量式编码器在其轴旋转时，有相应的脉冲增量式编码器在其轴旋转时，有相应的脉冲输出，通过判向电路和计数器能把回转体的旋转输出，通过判向电路和计数器能把回转体的旋转方向、角度和速度正确地测量出来，其计数起点方向、角度和速度正确地测量出来，其计数起点可任意设定。可任意设定。一、旋转编码器一、旋转编码器第7页/共22页增量式编码器的结构增量式编码器的结构一、旋转编码器一、旋转编码器第8页/共22页数字式位置传感器的应用数字式位置传感器的应用1、旋转编码器应用于定位加工一、旋转编码器一、旋

6、转编码器第9页/共22页2、旋转编码器应用于测量电动机的转速一、旋转编码器一、旋转编码器第10页/共22页2、旋转编码器应用于测量电动机的转速（续）一、旋转编码器一、旋转编码器 利用利用编码器测量编码器测量伺伺服电机的转速、转角，服电机的转速、转角，并通过伺服控制系统控并通过伺服控制系统控制其各种运行参数。制其各种运行参数。转速测量转速测量转子磁极位置测量转子磁极位置测量角位移测量角位移测量第11页/共22页3、旋转编码器应用于加工中心换刀装置一、旋转编码器一、旋转编码器第12页/共22页 光栅位移传感器（简称光栅尺），是利用光栅的光学原理光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺位移传感器经常应用于

7、机床与现在加工中心以及测量仪器等方面，可用作直线位移或者角位移的检测。光栅奇迹 二、光栅位移传感器二、光栅位移传感器第13页/共22页 常见光栅的工作原理都是根据物理上莫尔条莫尔条纹纹的形成原理进行工作的。当指示光栅上的线纹和标尺光栅上的线纹之间形成一个小角度，并且两个光栅尺刻面相对平行放置时，在光源的照射下，位于几乎垂直的栅纹上，形成明暗相间的条纹。这种条纹称为“莫尔条纹”。二、光栅位移传感器二、光栅位移传感器第14页/共22页光栅位移传感器的外形二、光栅位移传感器二、光栅位移传感器第15页/共22页 磁栅位移传感器是应用磁栅与磁头的磁作用进行测量的位移测量的。三、磁栅位移传感器三、磁栅位移传感器第16页/共22页磁栅位移传感器的应用举例三、磁栅位移传感器三、磁栅位移传感器磁尺磁尺第17页/共22页 容栅传感器是基于变面积变面积工作原理的电容传感器，它的电极排列如同栅状。四、容栅位移传感器四、容栅位移传感器第18页/共22页容栅位移传感器的应用举例四、容栅位移传感器四、