数控机床的位置检测装置的分类区别

【编者按】对于不同类型的数控机床，因工作条件和检测要求不同，可以采用以下不同的检测方式。

1.增量式和绝对式检测方式

增量式检测方式只测量位移增量，并用数字心满意足上的个数来表示单位位移(最小设定单位)的数量，每移动一个测量单位就发出一个测量信号。其优点是检测装置比较简单，任何一个对中点都可以作为测量起点。但在此系统中，移距是靠对测量信号累积后读出的，一量累计有误，此后的测量结果将全错。另外在发生故障时(如断电)，不能找到事故前的正确位置，事故排除后，必须将工作台移至起点重新计数才能找到事故前的正确位置。脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、光栅、磁栅、激光干涉仪等都是增量检测装置。

绝对式检测方式测出的是被测部件在某一绝对坐标系中的绝对坐标位置值，并且以二进制或十进制数码信号表示出来，一般都要经过转换成脉冲数字信号，才能送去进行比较和显示。采用此方式，分辨率要求愈高，结构也愈复杂。绝对式脉冲编码盘、三速式绝对编码盘(又称多圉式绝对编码盘)等都具有绝对式检测装置。

2.数字式和模拟式检测方式

数控式检测方式是将被测量单位量化以后以数字形式表示，其测量信号一般为电脉冲，可以直接把它送到数控系统进行比较、处理。这样的检测装置有脉冲编码器、光栅。数字式检测有以下3个特点。

(1) 被测量转换成脉冲个数，便于显示和自理;

(2) 测量精度取决于测量单位，与量程基本无关，但存在累计误码差;

(3) 检测装置比较简单，脉冲信号抗干扰能力强。

模拟式检测方式是将被测量用国变量来表示，如电压的幅值变化、相位变化等。在大量和

内做精确的模拟式检测时，对技术有较高要求，数控机床中模拟式检测主要用于小量程测量。模拟式检测装置有洞发电机、旋转变压器、感应同步器和磁尺等。模拟式检测的主要特点有以下几个。

(1) 直接对被测量进行检测，无须量化;

(2) 在小量程内可实现高精度测量;

(3) 能进行直接检测和间接检测。

3.直接测量和间接测量

1)直接测量

直接测量是将检测装置直接安装在执行部件上，如光栅、感应同步器等用来直接测量工作台的直线位移，位置检测装置安装在执行部件(即未端件)上直接测量执行部件未端件的直线位移或角位移，可以构成闭环进给伺服系统，测量方式有直线光栅、直线感应同步器、磁栅、激光干涉仪等测量执行部件的直线位移;由于此种检测方式是采用直线型检测装置对机床的直线位移进行测量，因此，其优点是直接反映工作台的直线位移量，缺点是要求检测装置与行程等长，对大型的数控机床来说，这是一个很大的限制。

2)间接测量

间接测量装置是将检测装置安装在滚珠丝杠或驱动电动机轴上，通过检测转动件的角位移来间接测量执委部件的直线位移。

位置检测装置安装在执行部件前面的传动元件或驱动电动机轴上，测量其角位移，经过传动比变换以后才能得到执行部件的直线位移量，这样可以构成兰闭环伺服进给系统。如将脉冲编码器装在电动机轴上。间接测量使用可靠方便，无长度限制;其缺点是在检测信号中加入了直线转变为旋转运动的传动链误差，从而影响测量精度。一般需对数控机床的传动误差进行补偿，才能提高定位精度。

除了以上位置检测装置，伺服系统中往往还包括检测速度的元件，用以检测和调节发动的转速。常用的洞元件是测速发动机。

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