第六章数控机床的位置检测系统求，允许的最高移动速度各不相同。一般要求检检测元件的分辨度(检测元件能检测的最小位移量)在0.0001～0.01mm之内，测量精度为0.0010～0.02mm/m，运动速度为0～24m/min。数控机床对位置检测装置的要求如下：1)受温度、湿度的影响小，工作可靠，能长期保持精度，抗干扰能力强：2)在机床执行部件移动范围内，能满足精度相速度的要求；3)使用维护方便，适应机床工作环境；4)成本低。2．模拟式测量模拟式测量是特铰测的量用连续变量来表示，如电压变化、相位变化等，数控机床所用模拟式测量主要用于小量程的测量，如感应同步器的一个线距(2mm)内的信号相位变化等。在大量程内作精确的模拟式测量时，对技术要求较高。模拟式测量的特点是：1)直接测量被测的量，无需变换，2)在小量程内实现较高精度的测量，技术上较为成熟。如用旋转变压器、感应同步器等。(三)直接测量和间接测量l．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，其缺点是测量装置要和工作台行程等长，因此，不便于在大型数控机床上使用。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机抽上，通过检测转动件的角位移来间接测量执行部件的直线位移。间接测量方便可靠，无长度限制。其缺点是测量信号中增加了由回转运动转变为直线运动的传动链误差，从而影响了测量精度。写成相量式：2.数据比较及重置位的逻辑关系根据数据比较器的逻辑关系得：图6-5判向可逆计数软件框图软件板图中，查表得状态序号就是根据u1′～u16′次序号的不同定义了OO～OFH十六个状态值。事实上u1′～u16′的变化都是按次序改变的。正转时从：u1′～u16′方向依次变化。反转时，按u16′～u1′方向依次变化。正转时，增量总是为01H，反转时，增量总是为0FFH。只要把此增量与可逆计数器的当前值相加并进行多位操作，便可完成可逆计数器的操作。对于版图中其它操作都不难理解，读者在编程时可以展开。使用时，对于直线式感应同步器，定尺固定在不动的部件上，滑尺固定在移动的部件上。对于旋转式感应同步器定子固定在不动的部件上，转子固定在移动的部件上。定尺与滑尺的两个绕组表面平行其间隙为0.05—0.25mm，定子与半径的平面绕组也平行。其间隙为0.05—0.25mm。测量时，滑子（或定子）的两个绕组A、B各供给一个交流励磁电压、，则定尺（或转子）上的绕组由于电磁感应作用而产生与励磁电压同频率的交变感应电势。当消尺相对于定尺或转子相对于定子运动时，因它们的绕组位置改变，使定子绕组（或转子绕组）的磁链改变，感应电势也就随着发生变化。为了说明定尺的感应电势是随着定尺的相对位置的改变而变化。下面阐述直线式感应同步器定尺与滑尺的四个不同位置（图6-8）。如果只对A绕组供给交变的励磁电压uA，在绕组中产生电流，因而绕组周围产生磁场，设如图所示。当滑尺右行至图中1的位置时，定尺绕组与滑尺绕组完全重合，定尺绕组磁链最大，感应电势eA最大。当滑尺继续右行，由于定尺绕组磁链减小，感应电势也下降。当滑尺右行1/4节距，即图中2的位置时，定尺绕组磁链的磁通正负掺半相互抵消，因而感应电势为零。滑尺继续右行，反向感应电动势逐渐增大，当滑尺滑行1/2节距，即图中3的位置时，定尺绕组磁链的磁通反向，因而产生负向最大感应电动势。继续右行至图中4的位置，即滑行3/4节距时，感应电动势又为零。当滑行一个节距是，即图中的5位置时，又与1相同，由此可见，滑尺在定尺上滑动一个节距，定尺绕组感应电动势eA的变化就经历一个周期，其波形是一个余弦函数。即在仅对滑尺的绕组B供给励磁电压的情况下，当滑尺右行时，定子绕组相差1/4节距，所以感应电势的波形滞后，其数学表达式为：=(6.3.2)感应同步器的测量电路通常分鉴相式测量电路和鉴幅式测量电路。图6-9是数字式感应同步器鉴相式测量电路的方框图。信号源产生两个振幅相同而相位差的正弦信号电压和余弦信号电压，供给感应同步器滑尺的A、B绕组。定尺上产生感应电势e，经前置放大整形后变为方波，并和参考信号方波送入鉴相器。鉴相器的输出是感应电势信号与参考信号的相位差，且反映出其正负。相位信号经相位/脉冲变换电路后产生计数脉冲及方向信号。该计数脉冲及方向信号用来控制可逆计数器计数，正方移动时加，反方移动时减，最后完成位移的测量。用感应同步器测量位移，其特点是量程范围较宽，若用多个定尺连接起来，量程可达数米，分辨率也较高，可达1um。光栅用于测量的基本原理是利用莫尔条纹。当指示光栅和标尺光栅的线纹相交一个微小夹角时，由于挡光效应（对线纹密度≤50条/mm的光栅）或光的衍射作用（对线纹密度≥100条/mm的光栅），在光栅线纹大致垂直的方