數(shù)控機(jī)床位置檢測裝置的分類方法

對于不同類型的數(shù)控機(jī)床，因工作條件和檢測要求不同，可以采用以下不同的檢測方式。

1、增量式和測量

增量式檢測方式只測量位移增量，并用數(shù)字脈沖的個(gè)數(shù)來表示單位位移(即小設(shè)定單位)的數(shù)量，每移動(dòng)一個(gè)測量單位就發(fā)出一個(gè)測量信號。其優(yōu)點(diǎn)是檢測裝置比較簡單，任何一個(gè)對中點(diǎn)都可以作為測量起點(diǎn)。但在此系統(tǒng)中，移距是靠對測量信號累積后讀出的，一旦累計(jì)有誤，此后的測量結(jié)果將全錯(cuò)。另外在發(fā)生故障時(shí)(如斷電)不能再找到事故前的正確位置，事故排除后，須將工作臺(tái)移至起點(diǎn)重新計(jì)數(shù)才能找到事故前的正確位置。脈沖編碼器，旋轉(zhuǎn)變壓器，感應(yīng)同步器，光柵，磁柵，激光干涉儀等都是增量檢測裝置。

對式測量方式測出的是被測部件在某一對坐標(biāo)系中的對坐標(biāo)位置值，并且以二進(jìn)制或十進(jìn)制數(shù)碼信號表示出來，一般都要經(jīng)過轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)字信號以后，才能送去進(jìn)行比較和顯示。采用此方式，分辨率要求愈高，結(jié)構(gòu)也愈復(fù)雜。這樣的測量裝置有對式脈沖編碼盤、三速式對編碼盤(或稱多圈式對編碼盤)等。

2、數(shù)字式和模擬式測量

數(shù)字式檢測是將被測量單位量化以后以數(shù)字形式表示。測量信號一般為電脈沖，可以直接把它送到數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行比較、處理。這樣的檢測裝置有脈沖編碼器、光柵。數(shù)字式檢測有如下的特點(diǎn)：

(1)被測量轉(zhuǎn)換成脈沖個(gè)數(shù)，便于顯示和處理;

(2)測量精度取決于測量單位，與量程基本無關(guān);但存在累計(jì)誤碼差;

(3)檢測裝置比較簡單，脈沖信號抗干擾能力強(qiáng)。

模擬式檢測是將被測量用連續(xù)變量來表示，如電壓的幅值變化，相位變化等。在大量程內(nèi)做的模擬式檢測時(shí)，對技術(shù)有較高要求，數(shù)控機(jī)床中模擬式檢測主要用于小量程測量。模擬式檢測裝置有測速發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器和磁尺等。模擬式檢測的主要特點(diǎn)有：

(1)直接對被測量進(jìn)行檢測，無須量化。

(2)在小量程內(nèi)可實(shí)現(xiàn)高精度測量。

3、直接檢測和間接檢測。

位置檢測裝置安裝在執(zhí)行部件(即末端件)上直接測量執(zhí)行部件末端件的直線位移或角位移，都可以稱為直接測量，可以構(gòu)成閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)，測量方式有直線光柵、直線感應(yīng)同步器、磁柵、激光干涉儀等測量執(zhí)行部件的直線位移;由于此種檢測方式是采用直線型檢測裝置對機(jī)床的直線位移進(jìn)行的測量。其優(yōu)點(diǎn)是直接反映工作臺(tái)的直線位移量。缺點(diǎn)是要求檢測裝置與行程等長，對大型的機(jī)床來說，這是一個(gè)很大的限制。

位置檢測裝置安裝在執(zhí)行部件前面的傳動(dòng)元件或驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸上，測量其角位移，經(jīng)過傳動(dòng)比變換以后才能得到執(zhí)行部件的直線位移量，這樣的稱為間接測量，可以構(gòu)成半閉環(huán)伺服進(jìn)給系統(tǒng)。如將脈沖編碼器裝在電機(jī)軸上。間接測量使用可靠方便，無長度限制;其缺點(diǎn)是在檢測信號中加入了直線轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈誤差，從而影響測量精度。一般需對機(jī)床的傳動(dòng)誤差進(jìn)行補(bǔ)償，才能提高定位精度。

除了以上位置檢測裝置，伺服系統(tǒng)中往往還包括檢測速度的元件,用以檢測和調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。常用的測速元件是測速發(fā)動(dòng)機(jī)。