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位置检测装置

一、测试目的
位置检测装置 
位置检测装置是数控系统的重要组成部分，在闭环或半闭环控制的数控机床中，必须利用位置检测装置把机床运动部件的实际位移量随时检测出来，与给定的控制值(指令信号)进行比较，从而控制驱动元件正确运转，使工作台(或刀具)按规定的轨迹和坐标移动。 一、 数控机床对检测装置的基本要求： 
   1）稳定可靠、抗干扰能力强。数控机床的工作环境存在油污、潮湿、灰尘、冲击振动等，检测装置要能够在这样的恶劣环境下工作稳定，并且受环境温度影响小，能够抵抗较强的电磁干扰。 
   2）满足精度和速度的要求。为保证数控机床的精度和效率，检测装置必须具有足够的精度和检测速度，位置检测装置分辨率应高于数控机床的分辨率一个数量级。               
   3）安装维护方便、成本低廉。受机床结构和应用环境的限制，要求位置检测装置体积小巧，便于安装调试。尽量选用价格低廉，性能价格比高的检测装置。 
数控机床加工精度，在很大程度上取决于数控机床位置检测装置的精度，因此，位置检测装置是数控机床的关键部件之一，它对于提高数控机床的加工精度有决定性的作用。
二、 组成部分 
位置检测装置的主要性能指标： 
1. 精度    符合输出量与输入量之间特定函数关系的准确程度称作精度，数控机床用传感器要满足高精度和高速实时测量的要求。 
2. 分辨率    位置检测装置能检测的最小位置变化量称作分辨率。分辨率应适应机床精度和伺服系统的要求。
分辨率的高低，对系统的性能和运行平稳性具有很大的影响。检测装置的分辨率一般按机床加工精度的1
／3～1／10选取，也就是说，位置检测装置的分辨率要高于机床加工精度。 
3. 灵敏度    输出信号的变化量相对于输入信号变化量的比值为灵敏度。实时测量装置不但要灵敏度高，而
且输出、输入关系中各点的灵敏度应该是一致的。 
4. 迟滞    对某一输入量，传感器的正行程的输出量与反行程的输出量的不一致，称为迟滞。数控伺服系统
的传感器要求迟滞小。 5. 测量范围和量程    传感器的测量范围要满足系统的要求，并留有余地。 
6. 零漂与温漂    零漂与温漂是在输入量没有变化时，随时间和温度的变化，位置检测装置的输出量发生了
变化。传感器的漂移量是其重要性能标志，零漂和温漂反映了随时间和温度的改变，传感器测量精度的微小变化。

三、 工作原理 
位置检测装置分类： 
1. 按输出信号的形式分类： 
数字式：将被测量以数字形式表示，测量信号一般为电脉冲。  
模拟式：将被测量以连续变化的物理量来表示（电压相位 / 电压幅值变化） 2. 按测量基点的类型分类： 
增量式：只测量位移增量，并用数字脉冲的个数表示单位位移的数量。  
绝对式：测量的是被测部件在某一绝对坐标系中的绝对坐标位置。 3. 按位置检测元件的运动形式分类： 
直线式：测量直线位移。  回转式：测量角位移
！

位 置 检 测 装 置

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22014年11月10日