Огляд датчиків - Студопедія
Розрізняють інкрементальний та абсолютний метод вимірювання. У інкрементальних датчиків після кожного відключення живлення необхідно реферування верстата, оскільки положення часто не зберігається в СЧПУ і рухи верстата при відключенні живлення не реєструються.
Абсолютні датчики, навпаки, реєструють рухи при відключенні живлення та видають актуальну позицію при відновленні живлення, не потребують реферування.
На малюнку 6.6 показані варіанти конструкцій ротаційних (кругових) датчиків та елементи їх підключення.
Малюнок 6.6 – Датчики SIMODRIVE
У двигунахголовного рухузастосовуються різні типи датчиків
1. Інкрементальні кругові датчики. До цього типу належать:
- Датчики положення та швидкості шпинделя з імпульсними сигналами TTL та HTL (High Voltage).
- Датчики кута повороту з аналоговими сигналами sin/cos рівня напруги 1 Vpp (Volt peak to peak: напруга від піку до піку).
- Вимірювальна інкрементальна система датчика типу SIМAG Н для реєстрації кута повороту порожнистих шпинделів (двигуни 1РН2, 1FE1), що складається з шестерні та голівки, що зчитує (замінює колишню версію SIZAG 2).
2. Датчики абсолютного значення (кодові датчики положення). До цього типу належать:
- Датчики із синхронним послідовним інтерфейсом (SSI).. (Передача сигналів датчика здійснюється під керуванням контролера, що не завжди можливо).
- Датчики із кодером за даними (інтерфейс EnDat).
- Датчики з інтерфейсом PROFIBUS-DP.
3. Датчики кутового положення типу резолвер (resolver).
Інкрементальні та кодові датчики єенкодерами у тому сенсі, що вони створюють імпульси, що характеризують рух.
При цьомув інкрементальних датчиках, що містять синусний (А) і косинусний (В) канали, а також канал R для референтної мітки початку обороту, порядок чергування імпульсів дозволяє визначити напрямок обертання, підрахунок імпульсів у лічильниках - відстань, а визначення числа імпульсів за одиницю часу – швидкість. Діаграми сигналів TTL та аналогових сигналів sin/cos рівня напруги 1 Vpp показані на рисунках 6.7 та 6.8 відповідно.
Малюнок 6.7 – Діаграми сигналів TTL інкрементального датчика
Малюнок 6.8 – Діаграми сигналів sin/cos рівня напруги 1 Vpp інкрементального датчика
У кодових датчикахінформація про положення створюється за допомогою N доріжок, кожна з яких відображає 1 біт інформації (рис. 6.9).
Малюнок 6.9 – Принцип створення коду положення в абсолютному датчику
Роздільна здатність N залежить від конструкції датчика. Однооборотні датчики послідовного інтерфейсу SSI мають роздільну здатність 12 біт (4096 дискрет на оборот), а багатооборотні - 24 біти (4096 дискрет x 4096 оборотів). Така ж роздільна здатність мають датчики з інтерфейсом PROFIBUS-DP. У датчиків з кодером інтерфейсу за даними (EnDat) дозвіл на 1 оборот у 2 рази більше – 8192 дискрет, кількість оборотів – 4096.
Слід врахувати, що інкрементальні та кодові датчики є оптоелектричними приладами та живляться напругою постійного струму.
Резольверина відміну від енкодерів є електричною машиною, яка живиться від спеціального джерела синусоїдальної напруги.
Резольвер - це синусно-косинусний трансформатор (СКВТ), що обертається, з чотирма обмотками - двома на статорі і двома на роторі (обмотки: збудження, квадратурна, синусна ікосинусна). Величина повороту валу двигуна визначається по зсуву синусної та косинусної складових напруги.
Резольвер генерує послідовність синусоїдальних та косинусоїдальних хвильових імпульсів аналогової напруги, які визначають абсолютне положення валу в межах одного обороту. Ці аналогові напруги зазвичай перетворюються на цифрові сигнали інтерфейсною платою резольвера.
Резольвери відрізняються від енкодерів не лише технічним виконанням, а й монтажем. У енкодерів система електронного управління, як правило, вбудована в корпус, що мінімізує роботи з підключення, але обмежує діапазон робочих температур. Навпаки, при створенні системи управління з резольвером, джерело живлення резольвера та інтерфейсна плата знаходяться поза зоною робочих температур. Це дозволяє експлуатувати резольвер серед з підвищеною температурою (до 100°С).
Практично всі сучасні приводи головного руху (змінного та постійного струму) допускають використання енкодерів у лінії зворотного зв'язку і лише для невеликої частини їх необхідно застосовувати резольвери.
У приводах подачі з робочими органами, що прямолінійно рухаються, для реєстрації положення застосовуються, головним чином, лінійні вимірювальні системи.
На верстатах із ЧПУ застосовуються закриті (захищені від забруднень) вимірювальні системи. Закриті датчики лінійних переміщень поставляються у двох виконаннях:
§ з великим профілем корпусу (вимірювана довжина до 30 м);
§ з дрібним профілем корпусу (вимірювана довжина до 1240 мм).
У корпусі закріплена склокерамічна шкала, де нанесені тонким шаром хрому поділу (технологія DIADUR), причому точність поділів лежить у межах мікрометрів.
На малюнку 6.10 показано пристрійдатчика лінійних переміщень.
Малюнок 6.10 – Влаштування датчика лінійних переміщень фірми HEIDENHEIN
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком:
Вимкніть adBlock! і оновіть сторінку (F5)дуже потрібно