数控机床数控机床的位置检测系统.ppt

数控机床数控机床的位置检测系统
第1页，共28页，编辑于2022年，星期六
基本传感器一般采用光栅，同步传感器，磁栅，光电编码器，旋转变压器等基本元件。
正交信号由基本传感器产生，再做后续处理一般都要经过前置放大，这方面
第5页，共28页，编辑于2022年，星期六
写成相量式：
(v)
(v)
我们以十六细分为例把这两个信号接到一个电阻网络上。如图6-2所示：
我们根据相量运算的方法可以求得 的值。如图6-3所示：
可以理解，当精确调整好 ，完全可以把 的16个正弦波的相位差间隔调到 ,得到16个正弦波。先不管这16个正弦波的幅度。我只须将这16路信号经过个自的过零比较器，即可得到间隔 的16个方波。再经后面的微分，判向，可逆计数等电路完成位移检测。
二、判向及可逆计数
现代数控装置中软件的作用越来越大，在很多问题的处理方面。软硬件结合的作法越来越多。概述中提及的整形判向，可逆计数器现在很少有人采取独立硬件环节来组合。这里我们介绍一种软硬结合的方法实现判向可逆计数的方法。
-4
518为8位数据比较器， ～ 分别为 ～ 经过零比较器后的方波， ～ 为两个377的输出，均为CPU控制。工作时若 ～ 未发生变化时OUT1或OUT2中必有一个为“0”产生中断请求信号。CPU在中断服务程序中完成对 ～ 的采样，并重置 ～ 使OUT1、OUT2重变为“1”，最后根据 ～ 的状态与前一状态比较后作软件式可逆计数器的加或减，完成可逆计数。
第6页，共28页，编辑于2022年，星期六
第7页，共28页，编辑于2022年，星期六
第8页，共28页，编辑于2022年，星期六
第9页，共28页，编辑于2022年，星期六

根据数据比较器的逻辑关系得：
OUT1=
OUT2=
= OUT1 OUT2
由于518为8位数据比较器，故对于16位采用了两个518芯片，245作为CPU采样u1′～u16′状态的三态门。便于CPU读入u1′～u16′，377为重置518所用的输出锁存器。设u1′从0变为1时，此时 必为0，OUT1也变为0。 当然也跳至0申请中断。CPU根据u1′～u16′的状态发现u2′变化了，那么就置 ，并输出至377。使 重新变为1，OUT1也重新变为1。CPU在中断服务程序中立即作可逆计数的工作，完成后中断返回。
3、软件工作过程
这里的软件工作过程主要是指中断服务程序。其任务为：
① 完成u1′～u16′的读取。
② 求出可逆计数的增量（+1为：01H，-1为OFFH）。
③ 可逆计数。
④ 重置518后中断返回。
软件板图如图6-5
第10页，共28页，编辑于2022年，星期六
图6-5 判向可逆计数软件框图
第11页，共28页，编辑于2022年，星期六
软件板图中，查表得状态序号就是根据u1′～u16′次序号的不同定义了OO～OFH十六个状态值。事实上u1′～u16′的变化都是按次序改变的。正转时从： u1′～u16′方向依次变化。反转时，按 u16′～u1′方向依次变化。正转时，增量总是为01H，反转时，增量总是为0FFH。只要把此增量与可逆计数器的当前值相加并进行多位操作，便可完成可逆计数器的操作。
对于版图中其它操作都不难理解，读者在编程时可以展开。
第三节 感应同步器测位移
感应同步器是根据电磁耦合原理将位移信号转换成电信号的。一般分为直线式和旋转式两种。
直线式感应同步器由定尺1和滑尺2两部分组成，定尺和滑尺均用钢板作基本，用绝缘粘结剂将铜箔粘贴在基体上。用照相腐蚀的方法制成矩齿形平面绕组。示意图如图6-6。
在滑尺的铜箔绕组上面用绝缘的粘结剂贴一层铝箔，以防止静电感应。标准式直线式感应同步器的定尺长为250mm，当被测位移移较长时，可用多个定尺连接起来。定尺上的绕组是节距为2mm的单相连续绕组。滑尺比定尺短一些，它有两个节距为2mm的绕组A和B。绕组A称为正弦绕组，绕组B称为余弦绕组。它们相对于定尺绕组错开1/4节距。
旋转式感应同步器由转子1和定子2组成。用于直线式感应同步器相同的方法制成转子绕组和定子绕组。所不同的是绕组排列成辐射状，如图6-7所示。转子绕组是单向均匀连续的。定子绕组亦分为A和B，相对于定子绕组错开1/4节