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传感器在数控机床上的应用

作者:     发布日期: 2019-05-30     二维码分享
1、位移的检测
位移检测的传感器主要有脉冲编码器、直线光栅、旋转变压器、感应同步器等。

(1)脉冲编码器的应用

脉冲编码器是一种角位移(转速)传感器,它能够把机械转角变成电脉冲。脉冲编码器可分为光电式、接触式和电磁式三种,其中,光电式应用比较多。

(2)直线光栅的应用

直线光栅是利用光的透射和反射现象制作而成,常用于位移测量,分辨力较高,测量精度比光电编码器高,适应于动态测量。

在进给驱动中,光栅尺固定在床身上,其产生的脉冲信号直接反映了拖板的实际位置。用光栅检测工作台位置的伺服系统是全闭环控制系统。

(3)旋转变压器的应用

旋转变压器是一种输出电压与角位移量成连续函数关系的感应式微电机。旋转变压器由定子和转子组成,具体来说,它由一个铁心、两个定子绕组和两个转子绕组组成,其原、副绕组分别放置在定子、转子上,原、副绕组之间的电磁耦合程度与转子的转角有关。

(4)感应同步器的应用

感应同步器是利用两个平面形绕组的互感随位置不同而变化的原理制成的。其功能是将角度或直线位移转变成感应电动势的相位或幅值,可用来测量直线或转角位移。

按其结构可分为直线式和旋转式两种:直线式感应同步器由定尺和滑尺两部分组成,定尺安装在机床床身上,滑尺安装于移动部件上,随工作台一起移动;旋转式感应同步器定子为固定的圆盘,转子为转动的圆盘。

感应同步器具有较高的精度与分辨力、抗干扰能力强、使用寿命长、维护简单、长距离位移测量、工艺性好、成本较低等优点。

直线式感应同步器目前被广泛地应用于大位移静态与动态测量中,例如用于三坐标测量机、程控数控机床、高精度重型机床及加工中心测量装置等。

旋转式感应同步器则被广泛地用于机床和仪器的转台以及各种回转伺服控制系统中。

2、速度的检测
速度传感器是一种将速度转变成电信号的传感器,既可以检测直线速度,也可以检测角速度,常用的有测速发电机和脉冲编码器等。

测速发电机具有的特点是:

(1)输出电压与转速严格成线性关系;

(2)输出电压与转速比的斜率大。可分成交流和直流两类。

脉冲编码器在经过一个单位角位移时,便产生一个脉冲,配以定时器便可检测出角速度。

在数控机床中,速度传感器一般用于数控系统伺服单元的速度检测。

3、温度的检测
温度传感器是一种将温度高低转变成电阻值大小或其它电信号的一种装置。常见的有以铂、铜为主的热电阻传感器、以半导体材料为主的热敏电阻传感器和热电偶传感器等。在数控机床上,温度传感器用来检测温度从而进行温度补偿或过热保护。

在加工过程中,电动机的旋转、移动部件的移动、切削等都会产生热量,且温度分布不均匀,造成温差,使数控机床产生热变形,影响零件加工精度,为了避免温度产生的影响,可在数控机床上某些部位装设温度传感器,感受温度信号并转换成电信号送给数控系统,进行温度补偿。

此外,在电动机等需要过热保护的地方,应埋设温度传感器,过热时通过数控系统进行过热报警。
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