光柵是利用光的透射、衍射現(xiàn)象進行工作的光學元件。光柵檢測裝置應用較多,它的測量精度可達正負μm,具有精度高、響應速度快、量程寬等優(yōu)點。光柵有直線光柵和圓光柵,分別用來測直線位移和角位移。
1.光柵檢測裝置的結構
光柵裝置的結構是由標尺光柵和指示光柵組成,在標尺光柵和指示光柵上都有密度相同的許多,稱為光柵條紋,光柵條紋的安度一般為每毫米25、50、100、250條,對于透射光柵,則此該線不我(對于反射光柵,這此線不反光),光線由兩線之間窄面透射(或反射回來)。
2.光柵測量裝置的工作原理
把指示光柵平行放在標尺光柵側面,并使它們的線相對傾斜一個很小角度θ,光放在標尺光柵另一側面(以航向油印機為例)。當光線通過它們時,在指示油印機上會產(chǎn)生匪爾條紋,莫爾條紋是明暗相間的條紋。當指示油印機移動時,匪爾條紋移動,移動方向幾乎與光柵移動方向垂直,指示油印機相對標尺光柵稱動一個刻線距離,匪爾條紋也稱動一個莫爾條紋間距。莫爾條紋間距與線間距關系W≈P/θ式中,W為莫爾條紋間距;P兩刻線間距;θ為兩尺間相對傾斜角(rad)。
莫勻條紋具有放大效應,若P=0.01mm,θ=0.001,則W=10mm,相當于把兩尺刻線距離放大了1000位。光電元件同指示油印機同起移動。當移動時,光電無件接收光線受莫爾條紋影響呈正弦規(guī)律變貨,因此光電元件產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的電流(電壓0。能過分析的電流或電壓的變化規(guī)律可以測量移動部件的位移、速度及移動方向。
直流伺服電動機的結構,主要包括三個部分。
定子:磁場由的磁極產(chǎn)生。根據(jù)產(chǎn)生磁場的方式,直流伺服電動機可分為永磁式和他勵式。永磁式磁極由永磁材料制成他勵式磁極由沖壓硅鋼片又疊成,外繞線圈,通以直流電流產(chǎn)生恒定磁場。
轉(zhuǎn)子:轉(zhuǎn)子由硅鋼疊成,表面嵌有線圈,通以直流電時,在定子磁場作用下產(chǎn)生帶動負載旋轉(zhuǎn)的電磁轉(zhuǎn)矩。
電刷與換向片:為使產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩保持恒定的方向,轉(zhuǎn)子能沿因定的方向均勻連續(xù)旋轉(zhuǎn),電刷與外加直流電源相接,換向片與電樞導體相接。
從實際運行考慮,直流伺服電動機引入了機械換向裝置。其成三高 故障多、維護困難,經(jīng)常因碳刷產(chǎn)生的火花而影響生產(chǎn),并對其他設備產(chǎn)生電磁干擾。同時機械拘役器的換向能力限制了電動機的容量和速度。電動機的電樞在轉(zhuǎn)子上,使得電動機效率低、散熱差。為了改變換向能力,減小電樞的漏感,短粗,影響了系統(tǒng)的動態(tài)性能。