开放式数控系统的检测元件
常用检测元件归纳表增量式编码器
绝对式编码器
光栅
旋转变压器
旋转式感应同步器
原理
利用光电原理把机械角位移变成电信号
利用光的衍射原理产生的明暗交替的莫尔条纹
利用电磁感应原理的模拟式测角器件，本质上是互感系数可变的变压器
利用电磁感应原理，两个平面形印制绕组的互感随位置不同而变化，工作原理与多极旋转变压器相似
分类
原理和结构
(1)接触式
(2)光电式
(3)电磁式
反馈形式
(1)增量式编码器
(2)绝对式编码器
(3)混合式编码器
材料
(1)玻璃光栅
(2)金属光栅
原理
(1)透射式
(2)反射式
(1)正余弦旋转变压器
(2)线性旋转变压器
(3)比例式旋转变压器
(1)直线式
(2)旋转式
基本组成
发光二极管，光电圆盘，遮光板，光敏元件，
(1)圆光栅
金属圆环，标尺光栅，读数头
(2)直线光栅
标尺光栅，读数头
分有刷和无刷两种，定子铁心与线圈，转子铁心与线圈，转子输出变压器
定尺和滑尺，绕组
特点
每产生一个输出脉冲信号就对应一个增量角位移
通过读取编码盘上的图案来表示绝对角位移
通过光敏元件测量莫尔条纹移动的数量来测量角位移
输出为模拟量
感应输出电动势为幅值不变，相位随定尺和滑尺相对变化的交流电压。
优点
(1)没有触点磨损
(2)允许转速高、精度高
分辨率高
易于实现数字化测量和
自动控制
结构简单、坚固、耐热、耐冲击、抗干扰、信号输出幅度大、成本低
(1)高精度高分辨率的线位移和转角测量
(2)抗干扰能力强，受外界干扰电场和空间磁场变化的影响很小，基本不受电源波动的影响
(3)结构简单、工作可靠、使用寿命长
(4)可以长距离位移测量
(5)工艺性好、成本较底、便于复制和成批生产
(3)最常用，易安装
(4)价格较绝对式便宜
(3)可以直接读取角度坐标的绝对值，不必“寻零”
(4)位置信息不容易丢失
(5)没有累积误差
(6)允许的最高旋转速度比增量式高
缺点
(1)结构复杂
(2)价格贵
对使用环境要求较高，使用时要求密封，须防油污、灰尘、铁屑等污染
(1)精度低，适合中低精度角位移的测量
(2)输出为模拟量，不能实现直接数字控制
(1)输出信号弱
(2)信号处理麻烦
(3)配套的用于信号处理的电子设备(数显表)比较复杂，价格高
(3)掉电后会丢失位置信息
(4)允许的最高旋转速度不如绝对式高
(3)单转式所能测量的轴角范围0～360°，不适于用多转数运动控制中，多转式已有开发，但成本较高
(4)采样处理时存在时间延迟，不适应高速控制的需要
精度范围
以分辨率表示，与码盘转一周所产生的脉冲数和倍频数有关。一般为500～5000个脉冲/r。高精度达217脉冲数。倍频数一般为1，2，4，8倍频。
以分辨率表示，与码盘的码道数目有关。高精度绝对码盘一般为19位，更高精度达21位
10nm～10μm
测量精度3～5’
(1)直线式
精度±1μm，分辨率0.05μm，重复精度0.2μm
(2)旋转式(直径300mm)
精度±1"，分辨率0.05"，重复精度0.1 "
应用场合
非常广泛。角度、速度、加速度、线位移量、角度量测量的各种场合
非常广泛。角度测量的各种场合
应用广泛。计量和检测、装配和测试、直线电动机、印刷和影象、科学仪器、半导体制造中
在高精度的随动系统中做测量元件，在模拟解算装置中做解算元件
很广。
旋转式应用如:陀螺平台、伺服转台、火炮控制、雷达天线定位、精密机床等设备中。
直线式应用如:坐标镗床、坐标铣床以及其它精密机床的定位、显示、和数控机床的闭环控制系统中
主要特征参数
电源，输出信号，输出形式，脉冲数，最高响应频率，启动力矩，轴上额定负载，最高转速，轴径/轴形状，使用环境
电源，输出形式，输出码，分辨率(码道数目)，最高响应频率，启动力矩，轴上额定负载，最高转速，轴径/轴形状，使用环境
分辨率，输出波形，量程或直径，测量周期，环境要求，直流电源，防护等级，最小时钟频率，最大移动速度，尺寸
普通:
激磁方式，激磁方额定电压，额定频率，开路输入阻抗，变压比(输出/激磁)，多极和双通道型及极对数，最大空载输出电压
结构类型，检测周期，精度，重复精度，滑尺阻抗，滑尺输入电压，定尺阻抗，定尺输入电压，电压传递系数
【MechNet】
文章关键词： 数控机床
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