數控機牀上的光柵工作原理lǐ

光柵是利用光的透射shè、衍射現象進行工作的光學元件jiàn。光柵檢測裝置應用較多duō，它的測量精度可達正負fùμm，具有精度高gāo、響應速度快kuài、量程寬等優點diǎn。光柵shān有直線光柵和圓光柵，分別用來測直線位移yí和角位移。

1.光柵檢測裝置的結構gòu

光柵裝置的結構是由標尺光柵和指示光柵組成chéng，在標尺光柵和指示光柵上都有密度相同的許多duō，稱爲光柵條紋wén，光柵條紋的安度一般爲每毫米mǐ25、50、100、250條tiáo，對於透射光柵shān，則此該線不我wǒ（對於反射光柵shān，這此線不反光guāng），光線由兩線之間窄面透射shè（或反射回來lái）。

2.光柵測量裝置的工作原理lǐ

把指示光柵平行放在標尺光柵側面miàn，並使它們的線相對傾斜一個很小角度dùθ，光放在標尺光柵另一側面miàn（以航向油印機爲例lì）。當光線通過它們時shí，在指示油印機上會產生匪爾條紋wén，莫爾條紋wén是明暗相間的條紋。當指示油印機移動時shí，匪爾條紋移動dòng，移動方向幾乎與光柵移動方向垂直zhí，指示油印機相對標尺光柵稱動一個刻線距離lí，匪爾條紋也稱動一個莫爾條紋間距jù。莫爾條紋間距與線間距關係xìW≈P/θ式中zhōng，W爲莫爾條紋間距jù；P兩刻線間距jù；θ爲兩尺間相對傾斜角jiǎo（rad）。

莫勻條紋具有放大效應yīng，若ruòP=0.01mm，θ=0.001，則zéW=10mm，相當於把兩尺刻線距離放大了le1000位wèi。光電元件同指示油印機同起移動dòng。當移動時shí，光電無件接收光線受莫爾條紋影響呈正弦規律變貨huò，因此光電元件產生按正弦規律變化的電流liú（電壓yā0。能過分析的電流或電壓的變化規律可以測量移yí動部件的位移、速度及移動方向xiàng。

直流伺服電動機的結構gòu，主要包括三個部分fēn。

定子zi：磁場由的磁極產生shēng。根據產生磁場的方式shì，直流伺服電動機可分爲永磁式shì和他勵式。永磁式磁極由永磁材料製成chéng他勵式磁極由衝壓硅鋼片又疊成，外繞線圈quān，通以直流電流產生恆定磁場chǎng。

轉子zi：轉子由硅鋼疊成chéng，表面嵌有線圈quān，通以直流電時shí，在定子磁場作用下產生帶動負載旋轉的電磁轉矩jǔ。

電刷與換向片piàn：爲使產生的電磁轉矩保持恆定的方向xiàng，轉zhuǎn子能沿因定的方向均勻連續旋轉，電刷與外加直流電源相接jiē，換向片與電樞導體相接jiē。

從實際運行考慮lǜ，直流伺服電動機引入了機械換向裝置zhì。其成三高gāo 故障多duō、維護困難nán，經常因碳刷產chǎn生的火花而影響生產，並對其他設備產生電磁干擾rǎo。同時機械拘役器的換向能力限制了電動機的容量和速度dù。電動機的電樞在轉子上shàng，使得電動機效率低dī、散熱差chà。爲了改變換向能力lì，減小電樞的漏感gǎn，短粗cū，影響了系統的動態性能néng。