数控检测系统原理与维修

0 前言

　　在数控系统中，为保证数控机床的加工精度要求，建立完善的闭环数控系统是数控机床保证加工精度的前提。精密的检测装置是数控机床加工精度的重要保证。

1 检测装置的种类

　　数控检测装置从不同的角度看可分为不同的类型：

　　a．根据被测物理量可分为位移、速度和电流三种类型；

　　b．根据安装位置及耦合方式，分为直接测量和间接测量。回转型测量装置是测量回转角的大小，对机床的直线佗移是间接测量，其测量精度取决于测量装置和机床传动机构两者的精度；直线型测量装置是直接测量机床的直线位移量，其测量精度主要取决于测量装置的精度，与机床传动机构的精度无关；

　　c．按测量方法分为增量式和绝对式两大类。绝对式是指直接把被测转角或位移转换成相应的代码，指示出绝对位置，没有累积误差，而且掉电后位置信息不会丢失；增量式检测装置是测出被测转角或位移鼍的相对值，通常是滑尺相对定尺的位移量，且以机床或工件上某一点为参考点，反映工作台或刀具相对某参考点的增量；

　　d．按榆测信号的类型分为模拟式和数字式两大类。数字式是指将机械位移或转角的模拟量转变为数字脉冲输出的测量装置；模拟式是指将机械位移转变为感应电势的相位或幅值输出的测量装置。同一种检测元件，既可以做成数字式也可以做成模拟式，主要取决于测量线路及使用要求；

　　e．按检测装置的运动形式分为旋转型和直线型两类。直线型位置检测装置用来测量运动部件的直线位移量；旋转型位置检测装置朋米检测回转部件的转角量(转动位移量)来问接测量其直线位移量。

　　从信号的转换原理可分为光电效应、光栅效应、电磁感应、压电效应、磁阻效应等类型的检测装置。

2 数控机床对检测装置的要求

　数控机床对检测装置的主要要求有：

　　a．工作町靠，抗干扰能力强；

　　b．能满足精度和速度的要求；

　　c．使用维护方便，适应机床的工作环境；

　　d．成本低。

3 光栅位置检测装置的构成

　　在数控检测装置中，种类比较多，其构造及原理各不相同。这里主要介绍光栅位置测量系统的构成(如图1所示)。

图1光栅检测系统 

　　光栅位置测量系统主要包括读数头和信息处理电路两大部分。读数头是将机械位移鼍转换为电信号，由光源、透镜、标尺光栅、指示光栅和光敏元件组成；信息处理电路足将读数头输出的微小信号转换成数字脉冲信号并进行处理的电路，由放大环节、整形环节、鉴向倍频电路、计数及控制电路组成。