位置测量传感器重点

位置测量的方式一、直接测量和间接测量位置传感器有直线式和旋转式两大类。若位置传感器所测量的对象就是被测量本身，即用直线式传感器测直线位移，用旋转式传感器测角位移，则该测量方式为直接测量。例如直接用于直线位移测量的直线光栅和长磁栅等；直接用于角度测量的角编码器、圆光栅、圆磁栅等。若旋转式位置传感器测量的回转运动只是中间值，再由它推算出与之关联的移动部件的直线位移，则该测量方式为间接测量。2直接测量示意图光栅读数头光栅尺随动刀具3间接测量示意图随动刀具41.直接测量回转工作台旋转运动θ利用角位移传感器直接测量工作台的角位移直接利用数字式直线位移传感器测量直线机床的位移量直接测量没有转换误差光栅工作台运动方向2.间接测量在间接测量中，多使用旋转式位置传感器。测量到的回转运动参数仅仅是中间值，但可由这中间值再推算出与之关联的移动部件的直线位移。间接测量须使用丝杠-螺母副、齿轮-齿条副等传动机构。工作台丝杠编码器进给电机θx齿轮-齿条副的位移转换演示.例：设齿轮的分度圆直径为200mm,齿数z=100,传感器测得齿轮转过了θ=180度。求：1）所转过的齿数N；2）齿条的齿距t；3)齿条所移动的距离x。齿轮齿条θ-x齿条为直线运动，齿轮作旋转运动+x解：1）所转过的齿数N=(z÷360º)×θ=(100/360º)×180º=502）齿条的齿距t=πD/z=6.28mm；3）齿条所移动的距离x=Nt=50×6.28=314mm.测出齿轮的角位移,就可测得齿条的直线位移D传动机构滚珠丝杠-螺母副、齿轮-齿条副等传动机构能够将旋转运动转换成直线运动。但应设法消除传导过程产生的间隙误差。齿距t齿条齿轮θx滚珠丝杠螺母副滚珠丝杠-螺母副能够减小传动磨檫力，延长使用寿命，减小间隙误差。螺母丝杠xθ平均螺距误差大于10μm传动分析设：螺距t=4mm，丝杠在4s时间里转动了10圈，求：丝杠的平均转速n(r/min)及螺母移动了多少毫米？螺母的平均速度v又为多少？滚珠螺母丝杠螺距t=4mmxN=10圈时，θ=？度θx=？mm齿轮-齿条副、螺母丝杆副等直线-旋转转换设备均存在间隙误差,特别是从正转切换到反转时,间隙将导致测量死区,必须予以补偿。二、增量式和绝对式测量在增量式测量中，移动部件每移动一个基本长度单位，位置传感器便发出一个测量信号，此信号通常是脉冲形式。这样，一个脉冲所代表的基本长度单位就是分辨力，对脉冲计数，便可得到位移量。绝对式测量的特点是：每一被测点都有一个对应的编码,常以二进制数据形式来表示（例如:1010110010）。即使断电之后再重新上电,也能读出绝对式测量传感器当前位置的数据。典型的绝对式位置传感器有绝对式角编码器。增量式测量得到的脉冲波形