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1、传感元件在数控机床中的应用郑州大学自考本科毕业论文专业 数控技术 姓名 许翠平 准考证号 9 论文题目传感元件在数控机床中的应用 2012年9月30日22 / 26论文评语：论文建议成绩：评审教师签名：年 月 日论文综合成绩：答辩组长签名： 院系盖章： 年 月 日学校自考办意见：目 录摘 要该文主要是针对传感器在数控机床上的应用以及发展。随着社会的发展和进步制造行业也在不断地发展,尤其是传感器在数控中的发展最为明显。传感器在数控机床的各个方面都有很大的应用,例如在位置检测上、温度检测上以及伺服系统上等等都有着作用。该文主要是围绕着传感器的作用、分类、各种传感器在数控机床中的应用,以及数控机床对
2、传感器的一些要求。关键词传感器；位置检测；数控机床AbstractThis paper is mainly aimed at sensor in the numerical control machine tool application and development. Along with societys development and progress can, manufacturing industry is in constant especially the sensor in the numerical control of the development is most o
3、bvious. Sensors in all aspects of the NC machine tools are big or small applications, such as in the position detection, temperature detection and servo system and so on all have effect. This paper mainly revolves around the introduction and development of the sensor, and his role, classification, a
4、ll kinds of sensors in NC machine tools in the bed, and application of numerical control machine tool of sensor of some of the requirements. Keywords: sensor; Function and classification; numerical control machine tool。Key Words：sensing element；position detection；CNC第一章 绪论传感器分传感及检测这两部分,传感及检测是实现自动化控制
5、、自动调节的关键环节,它及信息系统的输入端相连,并将检测到的信号输送到信息处理部分,是机电一体化系统的感受器官。随着信息时代的发展,国内外已将传感技术列为优先发展的科技领域之一。作为机电方面专业的学生和从事这方面工作的工程技术人员,传感技术知识是必要的,当然它在数控方面的应用也是不可小视的。掌握这门知识,我认为首先应了解传感器的基本组成和它的工作原理以及在数控机床上的应用才可以让我们更好地学习并将其发展壮大。传感器在数控机床中的应用是为了我们学习机械类特别是从事数控这一方面的学生有着十分重要的意义。随着社会的不断进步及发展各个行业都在有着突飞猛进的变化及发展。那么,作为一个国家的支柱产业制造业
6、当然也不会停止不前的,他也会顺应时代的发展及时俱进的,会在不同的方面发展着自己,让自己不断的成长壮大的。由于高精度、高速度、高效率及安全可靠的特点，在制造业技术设备更新中，数控机床正迅速地在企业得到普及。数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，能够根据已编好的程序，使机床动作并加工零件。它综合了机械、自动化、计算机、测量、微电子等最新技术，使用了多种传感器，本文介绍的是各种各样的传感器在数控机床上的应用。例如该文主要讨论电阻式传感器、位移传感器、压力传感器、温度检测器、直线脉冲编码器、触式传感器以及感应同步器等等。通过一些图片,让我们更直观的了解传感器在数控机床中的应用,也让我们的现代化的
7、制造业的发展更为的强大,发展的更好走向世界走出国门,为我们的工业的进一步发展做出一些有力的贡献。第二章 检测元件2.1 检测元件的概念位置精度不高的数控设备,开环系统即可满足要求。位置精度要求较高时,均应采用闭环系统。检测装置时数控机床中的重要组成部分。在闭环系统中其主要是检测位移量,并发出反馈信号,及数控机床发出的指令和信号相比较,若有偏差,经放大后检测执行部件,使其向着消除偏差的方向运动,直至偏差等于零为止。闭环数控系统为反馈控制的随动系统,该系统的输出量是机械位移、速度、或加速度,利用这些量的反馈实现精确的位移、速度控制目的。数控系统的检测装置(即传感器)起着测量和反馈两个作用,它发出的
8、信号传送给数控装置或专用控制器,构成闭环控制。从一定意义上看,数控机床的加工精度主要取决于监测装置的精度。传感器能分辨出的最小测量值成为分辨率。分辨率不仅取决于传感器本身,也取决于测量线路。因此,研制和选用性能优良的检测装置是非常重要的。数控机床对检测装置的主要要求有：(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，能满足精度和速度的要求。 （3）使用维护方便，适应机床工作环境。（4）成本低。(5) 便于及电子计算机连接。数控机床全部采用电传感器性质的位置检测元件,即能将被测对象的位置变化量转换成电信号,经数字化处理后在送入计算机。2.1.1
9、检测装置的分类数控系统中的检测装置分为位移、速度和电流三种类型。根据安装的位置及耦合方式，分为直接测量和间接测量；按测量方法分为增量式和绝对式；按检测信号的类型分为模拟式和数字式；按运动形式分为旋转型和直线型；按信号转换的原理可分为光电效应、光栅效应、电磁感应原理、压电效应、压阻效应和磁阻效应等类型。数控车床伺服系统中采用的位置检测装置基本分为直线型和旋转型。直线型位置检测装置用来检测运动部件的直线位移量；旋转型位置检测装置用来检测回转部件的转动位移量。2.1.2 数控测量装置的性能指标测量装置所测量的各种物理量是不断变化的，因此，传感器的测量输出必须能准确、快速地跟随反映这些被测量的变化。传
10、感器的性能指标应包括静态特性和动态特性。(1)分辨率。分辨率应适应车床精度和伺服系统的要求。分辨率的提高，对提高系统性能指标、提高运行平稳性都很重要。(2)精度。符合输出量及输入量之间特定函数关系的准确程度称作精度，数控用传感器要满足高精度和高速实时测量的要求。(3)灵敏度。实时测量装置不但要灵敏度高，而且输出、输人关系中各点的灵敏度应该是一致的。(4)测量范围和量程。传感器的测量范围要满足系统的要求，并留有余地。(5)迟滞。对某一输入量，传感器的正行程的输出量及反行程的输出量的不一致，称为迟滞。数控伺服系统的传感器要求迟滞小。(6)零漂及温漂。传感器的漂移量是其重要的性能标志，它反映了随时间
11、和温度的变化传感器测量精度的微小变化。此外。对测量装置还要求工作可靠，抗干扰性强，使用维护方便，成本低。2.2 传感器2.2.1传感器的概念传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置。 在有些学科领域, 传感器又称为敏感元件、检测器、转换器等。传感器的输出信号通常是电量, 它便于传输、 转换、 处理、 显示等。 电量有很多形式, 如电压、电流、电容、电阻等, 输出信号的形式由传感器的原理确定。如下图列出了一些常见的传感器。如图1所示： 图1 温度传感器2.2.2 传感器的分类传感器种类很多，分类标准不一样，叫法也不一样，常见的有电阻传感器、电感式传感器、电容式
12、传感器、温度传感器、压电式传感器、霍尔传感器、数字式位置传感器等。在数控机床上应用的传感器主要有光电编码器、直线光栅、温度传感器、霍尔传感器、压力传感器、旋转变压器、感应同步器、速度传感器等,主要用来检测位置、直线位移和角位移、速度、压力、温度等。(1)检测位移传感器位移传感器又称为线性传感器,它分为电感式传位移传感器、电容式位移传感器、光电式位移传感器、霍尔式位移传感器等。移传感器是一种属于金属感应的线性器件,接通电源后,在开电感式位关的感应面将产生一个交变磁场,当金属物体靠近此感应面时,金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量,使振荡器输出幅度线性减弱,然后根据减弱量的变化来完成无接触检测物体
13、的目的。如图2所示：图2 检测位移传感器电感式位移检测器具有无滑动触点,工作时不受灰尘等非金属因素的影响,并且低功耗,长寿命,可使用在各种恶劣条件下。位移传感器主要应用在自动化装备生产线对模拟量的智能控制。光电式位移传感器利用激光三角反射法进行测量,对被测物体材质没有任何要求,主要影响为环境光强和被测面是否平整,传统的拉线式位移传感器大多采用电位器式位移传感器，它通过电位器元件将机械位移转换成及之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出。普通直线电位器和圆形电位器都可分别用作直线位移和角位移传感器。但是，为实现测量位移目的而设计的电位器，要求在位移变化和电阻变化之间有一个确定关系。电位器式位移传感
14、器的可动电刷及被测物体相连，物体的位移引起电位器移动端的电阻变化。阻值的变化量反映了位移的量值，阻值的增加及减小则表明了位移的方向。通常在电位器上给定电源电压，把电阻变化转换为电压输出。由于其电刷移动时电阻以匝电阻为阶梯变化，其输出特性亦呈阶梯形。如果这种位移传感器在伺服系统中用作位移反馈元件的时，则过大的阶跃电压会引起系统振荡。因此在电位器的制作中应尽量减小每匝的电阻值。同时，电位器式传感器的另一个主要缺点是易磨损、分辨力差、阻值偏低、高频特性差，从而导致测量精度下降。 位移传感器采用铝合金结构设计，具有体积小、功耗低、抗干扰能力强、测量范围修改灵活、仪器成本低廉、安装、调试及定标方便等特点
15、。同时具有良好的人机交互界面，使用直观方便。外观结构图如图3所示：图.3.位移传感器传感器硬件主要由光栅编码电路、信号处理电路、单片机和显示屏等组成，系统硬件原理框图如下图所示。光栅编码电路主要将外部的唯一转化为数字脉冲信号；功放电路信号处理电路主要将脉冲信号进行滤波整流放大；单片机主要完成信号的采集，同时将计算数字脉冲对应的实际位移。如图4所示：图4 传感器系统图位移是和物体的位置在运动过程中的移动有关的量,唯一的测量方式所涉及的范围是相当的广泛的。小位移通常应变式、电感式、涡流式、霍尔传感器来检测,大的位移常用感应同步器、光栅等传感技术来测量。其中,光栅传感器因具有易实现速度化、精度高、抗
16、干扰能力强、安装方便等优点,在机床加工检测仪表中北广泛的应用。(2) 压力传感器压力是工业实践中最为常用的一种传感器，一般普通的输出为模拟信号，模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。 或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电传感器制造的压力传感器。称为压力传感器。压力传感器是一种将压力转变成电信号的传感器。根据工作原理，可分为压电式传感器、压阻式传感器和电容式传感器。它是检测气体、液体、固体等所有物质间作用力能量的总称，也包括测量高于大气压的压力计以及测量低于大气压的真空计。电容式压力传感器的电容量是由
17、电极面积和两个电极间的距离决定，因灵敏度高、温度稳定性好、压力量程大等特点近来得到了迅速发展。在数控机床中，可用它对工件夹紧力进行检测，当夹紧力小于设定值时，会导致工件松动，系统发出报警，停止走刀。另外，还可用压力传感器检测车刀切削力的变化。再者，它还在润滑系统、液压系统、气压系统被用来检测油路或气路中的压力，当油路或气路中的压力低于设定值时，其触点会动作，将故障信号送给数控系统8。如图5所示：图5 压力传感器2.2.3 传感器的作用国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置
18、，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器是检测和控制系统的首要环节。系统的自动化程度愈高,系统对传感器的依赖性就愈大,传感器的优劣对系统的功能起着决定性的作用。现代工程技术要求传感器能快速、精确地获取信息,并能够经受各种恶劣的环境的考验。不少的机电一体化系统或装置不能达到满意的效果或无法实现设计要求的关键问题是没有合适的传感器。机电一体化系统(或产品)要不断的满足人们生活的多样化需求和生产的省力化、自动化需要,就要不断的提高其自动化程度、提
19、高其性能,就必然会对机电一体化相关技术的发展,包括传感器检测技术的发展提出更高的要求。因此,大力开展传感器检测技术的应用研究对机电一体化技术的发展具有十分重要的意义。2.2.4 传感器的发展传感器作为信息传递的主要途径和手段。目前，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面起到重要的推动作用。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信未来，传感器技术将会出现一个飞跃。目前现阶段只是处于智能技术的初期阶段，传感器就发挥着不可替代的作用。如果将物联网比喻成一个人，那么传感器就可以毫无疑问的是神经末梢，是全面感知外界的最核心元件。传感器就是将外界的各种信息转换为可测量可计算的电信号，经过设置的程序输出结果，
20、发送指令使各种事物可以不由人控制而只是由外界条件的变化自觉地调整行为。其中,数控机床在系统上也改进了不少.例如,在数控的检测装置和传感器在数控机床上的广泛应用等,这都给数控机床的进一步发展提供了很好的帮助,同时也会推动着我国制造行业的发展。随着现代化科学技术,特别是大规模集成电路技术的发展及计算机应用技术的进一步发展,传感器的应用领域也在不断的扩大。传感器的应用需求推动着传感器技术的飞速发展,促进着新型的传感器的开发不断深入。随着人们生活水平的提高,传感器技术越来越受到普遍的重视,其应用也已经渗透到国民经济的各个领域。在工业生产过程的测量及控制方面的应用在工业生产过程中,必须对温度、压力、流量
21、、液位和气体成分等参数进行检测,从而实现对工作状态的检测。目前,传感器及微机通讯技术的结合渗透,使工业检测自动化更具有高效准确等优点。如果没有传感器,现代化工业生产程度将会大大降低。特别是在数控机床中体现的更加的明显。传感器技术的发展趋势近年来,传感器正处于传统型向新型转变的发展的阶段。新型传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统工业的改造,而且可以导致建立新型工业,是21世纪新的经济增长点。这在数控机床上显得就更为重要了1。第三章 传感器在数控机床上的应用3.1数控机床对传感器的要求在数控机床上应用的传感器主要有脉冲编码器、直线光栅、温度传感器、压力传
22、感器、旋转变压器、感应同步器、速度传感器等,主要用来检测位置、直线位移和角位移、速度、压力、温度等。数控机床对传感器的要求：(1)可靠性高和抗干扰性强;(2)满足精度和速度的要求;(3)使用维护方便，适合机床运行环境;(4)成本低。不同种类数控机床对传感器的要求也不尽相同，一般来说，大型机床要求速度响应高，中型和高精度数控机床以要求精度为主6。3.1.1 数控机床中典型的传感器1.电阻传感器把位移、力、压力、加速度、扭矩等非电物理量转换为电阻值变化的传感器。它主要包括、电位器式传感器(见位移传感器)和锰铜压阻传感器等。电阻式传感器及相应的测量电路组成的测力、测压、称重、测位移、加速度、扭矩等测
23、量仪表有相关的联系。在数控车床上有着关键性的作用。2.温度传感器温度传感器是利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。温度传感器在机床上主要是用来监测温度从而进行温度补偿或者过热保护，机床在工作当中随着电机的转动以及移动部件的移动，切削会产生热量，然而温度的分布是不均匀的，将会造成一定的温差，使数控机床产生热变形，影响了加工零件的精度。为了避免这些影响，机床上都会安装，它可以把它检测到的温度值即时传给控制系统，也可在设定的点达到的时候传递
24、到控制系统来对机床的温度实行监视及控制。温度传感器是一种将温度高低转变成电阻值大小或其它电信号的一种装置。常见的有以铂、铜为主的热电阻传感器、以半导体材料为主的热敏电阻传感器和热电偶传感器等。在数控机床上，温度传感器用来检测温度从而进行温度补偿或过热保护。在加工过程中，电动机的旋转、移动部件的移动、切削等都会产生热量，且温度分布不均匀，造成温差，使数控机床产生热变形，影响零件加工精度，为了避免温度产生的影响，可在数控机床上某些部位装设温度传感器，感受温度信号并转换成电信号送给数控系统，进行温度补偿。此外，在电动机等需要过热保护的地方，应埋设温度传感器，过热时通过数控系统进行过热报警。如图6所示
25、：图6 温度传感器3. 脉冲编码器的工作原理编码器（encoder）是将信号（如比特流）或数据编制、转换为可用以通讯、传输和存储之形式的设备。编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。前者成为码盘，后者称码尺按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种。接触式采用电刷输出，电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”；非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1还是“0。工业控制中的定位，接近开关、光电开关的应用已经相当成熟了，而且很好用。可是，随着工控的不断发展，又有了新的要求，这样，选用旋转编码器的应用优点就突出了
26、。1) 信息化：除了定位，控制室还可知道其具体位置；2) 柔性化：定位可以在控制室柔性调整；现场安装的方便和安全、长寿：拳头大小的一个旋转编码器，可以测量从几个到几十几百米的距离，n个工位，只要解决一个旋转编码器的安全安装问题，可以避免诸多接近开关、光电开关在现场机械安装麻烦，容易被撞坏和遭高温、水气困扰等问题。由于是光电码盘，无机械损耗，只要安装位置准确，其使用寿命往往很长。3) 多功能化：除了定位，还可以远传当前位置，换算运动速度，对于变频器，步进电机等的应用尤为重要。4) 经济化：对于多个控制工位，只需一个旋转编码器的成本，以及更主要的安装、维护、损耗成本降低，使用寿命增长，其经济化逐渐
27、突显出来。如上所述优点，旋转编码器已经越来越广泛地被应用于各种工控场合。编码器 - 绝对式编码器从增量式编码器到绝对式编码器旋转增量式编码器以转动时输出脉冲，通过计数设备来知道其位置，当编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样，当停电后，编码器不能有任何的移动，当来电工作时，编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲，不然，计数设备记忆的零点就会偏移，而且这种偏移的量是无从知道的，只有错误的生产结果出现后才能知道。解决的方法是增加参考点，编码器每经过参考点，将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前，是不能保证位置的准确性的。为此，在工控中就有每次操作先找参考点，开机
28、找零等方法。比如，打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理，每次开机，我们都能听到噼哩啪啦的一阵响，它在找参考零点，然后才工作。这样的方法对有些工控项目比较麻烦，甚至不允许开机找零（开机后就要知道准确位置），于是就有了绝对编码器的出现。绝对型旋转光电编码器，因其每一个位置绝对唯一、抗干扰、无需掉电记忆，已经越来越广泛地应用于各种工业系统中的角度、长度测量和定位控制。绝对编码器光码盘上有许多道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线编排，这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码（格雷码），这就称为n位绝对编码器。这样的编码
29、器是由码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了7。4. 脉冲编码器 脉冲编码器是一种角位移(转速)传感器，它能够把机械转角变成电脉冲。脉冲编码器可分为光电式、接触式和电磁式三种，其中光电式应用比较多。如图7所示：图7 角度脉冲编码器光电式脉冲编码器的结构如下图所示。在一个圆盘的圆周上刻有等间距线纹，分为透明和不透明的部分，称为圆光栅。圆光栅及工作轴一起旋转。及圆光栅相对，平行放置一个固定的扇形薄片，称为指示
30、光栅，上面制有相差1/4节距的两个狭缝（辨向狭缝）。此外，还有一个零位狭缝（每转发出一个脉冲）。脉冲发生器通过十字连接头或键及伺服电动机相连。光电脉冲编码器在数控机床上用作位置检测装置，将检测信号反馈给数控系统。其反馈给数控系统有两种方式：一是适应带加减计数要求的可逆计数器，形成加计数脉冲和减计数脉冲。5. 增量式光电编码器简介编码器广泛用于位置和角度的测量，可分为绝对式编码器及增量式编码器。绝对式编码器其特点是输出信号及旋转位置一一对应，但其精度不高，而且成本较高。而增量式编码器其输出信号为脉冲信号，其脉冲个数及相对旋转位移有关，而及旋转的绝对位置无关，其精度较高，而且其成本相对较低。如果预
31、先设定一个基准位置，则可以利用增量式编码器实现绝对式编码器的功能，也即可以测出旋转的绝对位置。 增量式编码起按其输出可分为差分式和非差分式，他们的输出信号均为脉冲信号，非差分信号输出一般有AB两相脉冲信号，其高电平接近编码起的工作电压。而差分式信号输出A相、A非相、B相、B非相，其高电平只有编码起工作电压的一半，不管差分还是非差分的编码器，A相和B相信号波形完全相同，仅存在90度的相差。6.直线光栅的工作原理现代的自动控制系统中已广泛地采用光电传感器(如光栅尺)来解决轴的线位移、转速或转角的监测和控制问题。RG2系列光栅尺是山读数头、光栅和接口组成。光栅上均匀地刻有透光和小透光的线条，一般情况
32、卜，线条数按所测精度刻制，为了判别出运动方向，线条被刻成相位上相差90“的两路。当读数头运动时，接口电路的光电接收器分别产生A相和B相两路相位相差90“的脉冲波7. 直线光栅的应用 直线光栅是利用光的透射和反射现象制作而成，常用于位移测量，分辨力较高，测量精度比光电编码器高，适应于动态测量。在进给驱动中，光栅尺固定在床身上，其产生的脉冲信号直接反映了拖板的实际位置。用光栅检测工作台位置的伺服系统是全闭环控系统。如图8所示：5。图8 直线光栅8. 感应同步器感应同步器是利用两个平面形绕组的互感随位置不同而变化的原理组成的。可用来测量直线或转角位移。测量直线位移的称长感应同步器，测量转角位移的称圆
33、感应同步器。长感应同步器由定尺和滑尺组成。圆感应同步器由转子和定子组成。这两类感应同步器是采用同一的工艺方法制造的。一般情况下。首先用绝缘粘贴剂把铜箔粘牢在金属（或玻璃）基板上，然后按设计要求腐蚀成不同曲折形状的平面绕组。这种绕组称为印制电路绕组。定尺和滑尺，转子和定子上的绕组分布是不相同的。在定尺和转子上的是连续绕组，在滑尺和定子上的则是分段绕组。分段绕组分为两组，布置成在空间相差90相角，又称为正、余弦绕组。感应同步器的分段绕组和连续绕组相当于变压器的一次侧和二次侧线圈，利用交变电磁场和互感原理工作。安装时，定尺和滑尺，转子和定子上的平面绕组面对面地放置。由于其间气隙的变化要影响到电磁耦合
34、度的变化，因此气隙一般必须保持在0.250.05mm的范围内。工作时，如果在其中一种绕组上通以交流激励电压，由于电磁耦合，在另一种绕组上就产生感应电动势，该电动势随定尺及滑尺（或转子及定子）的相对位置不同呈正弦、余弦函数变化。再通过对此信号的检测处理，便可测量出直线或转角的位移量。9. 感应同步器的优点具有较高的精度及分辨力。其测量精度首先取决于印制电路绕组的加工精度，温度变化对其测量精度影响不大。感应同步器是由许多节距同时参加工作，多节距的误差平均效应减小了局部误差的影响。目前长感应同步器的精度可达到1.5m，分辨力0.05m，重复性0.2m。直径为300mm的圆感应同步器的精度可达1，分辨
35、力0.05，重复性0.1。 抗干扰能力强。感应同步器在一个节距内是一个绝对测量装置，在任何时间内都可以给出仅及位置相对应的单值电压信号，因而瞬时作用的偶然干扰信号在其消失后不再有影响。平面绕组的阻抗很小，受外界干扰电场的影响很小。 使用寿命长，维护简单。定尺和滑尺，定子和转子互不接触，没有摩擦、磨损，所以使用寿命很长。它不怕油污、灰尘和冲击振动的影响，不需要经常清扫。但需装设防护罩，防止铁屑进入其气隙。 可以作长距离位移测量。可以根据测量长度的需要，将若干根定尺拼接。拼接后总长度的精度可保持（或稍低于）单个定尺的精度。目前几米到几十米的大型机床工作台位移的直线测量，大多采用感应同步器来实现。
36、工艺性好，成本较低，便于复制和成批生产。由于感应同步器具有上述优点。感应同步器目前被广泛地应用于大位移静态及动态测量中，例如用于三坐标测量机、程控数控机床及高精度重型机床及加工中测量装置等。圆感应同步器则被广泛地用于机床和仪器的转台以及各种回转伺服控制系统中10。如图9所示： 图9 感应同步器原理图当然,任何事物都是相对的都有好坏之分,感应同步器有它的优点同时也会有它的缺点。在此,对于它的缺点我就不再详细的叙述了。相信我们在应用它的同时我们会扬长避短的只有这样我们才会让它更好地为我们服务,这样才有利于我们的发展啊！特别是在数控机床中我们更应该是如此。因为制造业会是以后一个国家产业发展的一个大的
37、方向,制造业的发展会带动国内各行各业的发展的。 小 结通过学习本章,使得我们对数控机床有了更深一步的理解,这为我们在以后的学习中带来很大地益处和方便。传感器的种类多种多样而且各自的作用也不尽相同,在各自的领域内发挥着各自的作用。在数控机床上安有不同种类的传感器,它们的各自的安装位置都不一样,也发挥着不一样的作用,但是缺少了它们其中的哪一个环节对机床的工作来说都会造成或大或小的不利的影响的,都会使工作效率和工作质量降低的。因此,对于机床上的任何一个部位我们都应尽自己最大的努力来保护它。即使它只是一个小小的不起眼的传感器,也要引起我们的重视。传感器在数控机床中的重要性也显得至关重要,这就要求我们在
38、学习的期间不可以只单独的学习某个东西而是要把和它相关的东西都很好的联系起来,要形成一个学习链,只有这样我们才能更好地,更全面的学习它。在经过这一个多月的论文的写作,我对数控机床的传感器部分有了更加明确地了解,传感器已经渗到了我们的生活中了,在我们的机械制造行业的发展也是不可小觑的,现在制造行业的发展,特别是数控机加工行业对传感器的应用更是普遍的不得了。在写这篇论文的期间,我不断地翻阅了大量于此课题有关的资料,感觉不管哪个行业也好,还是哪个小部件也好,都有它存在的意义,同时,它也会在自己的领域中创造自己的价值。这篇论文写好之后,我感觉我好像学到了以前几年都没有学到的,没想到在这短短的一段时间里我
39、就学到,不.准确的说应该是我收获了以前收获不到的,我坚信,这将是我一生的财富,它将伴随我的一生,而且,我相信,在我以后的工作中它也会给我意想不到的效果的.我认为这是我的无形的宝藏。谢 辞感谢各位老师们在百忙之中来听我的毕业论文,我的内心是非常的激动的,希望各位老师可以给我一些宝贵的意见和建议,来帮助我更好更快的进步和成长。希望我在这次的论文写作中可以学习到很多及本课题相关的内容,来丰富我的知识网。通过这次论文的写作使我对我所学的专业课又有了进一步的了解,在写论文的时候我遇到好多不懂的地方,我在遇到不懂的地方就不断地请教我的专业课的老师们当然老师们对我提的诸多问题都一一的耐心的帮我解决这让我学到
40、不少的东西,还有就是我也通过网络查询一些资料来丰富我的文章,这就使得我的文章显得更加的有力有节了,不再显得空洞无内涵了。在此,我衷心地感谢那些在学习中给及我帮助的老师们,如果没有他们的谆谆教导我想我是写不出这样的文章的,也别提通过最好的总结来回想我这么些年的学习心得,这是我以后的道路会越走越宽的！在此,我向给予我学习机会的每一位老师都致上我最珍贵的谢意！请允许我说一声：老师你们辛苦了！参考文献1郁有文.传感器原理及工程应用M .西安：西安电子科技大学出版社,20092丁镇生.传感器及传感技术应用M .北京：电子工业出版社,19983刘武发.数控机床及传感器之间的联系M .北京：电子工业出版社,
41、19984徐学峰.传感器变速器测控仪表大全M .北京：机械出版社,19985何克农.李伟.计算机控制技术M .北京：清华大学出版社,19986机电一体化技术手册编委会.机电一体化技术手册M .北京：机械工业出版社.20057明兴祖,数控机床. M .北京：中国人们大学出版社,20008毕承恩,丁乃建等.现代数控机床M .北京：机械工业出版社,19919中国机械工业教育协会组编M .北京：机械工业出版社,200110张超英.数控车床M .北京：化学工业出版社,2003毕业设计（论文）任务书（由指导教师填写）学生姓名许翠平学号9教师姓名乔卫红职称讲师题 目数控机床中的检测元件-传感器主要研究内容数
42、控机床中的检测装置-传感器。数控机床中所用到的有哪些传感器以及那些传感器在数控机床中起到的作用是什么？以后数控机床在监测装置上会有更好地发展等等一系列的问题。研究及设计方法主要是通过查阅一些相关的资料,问老师一些比较专业一些的知识,在网上查找一些资料等等方式,通过这些方式来丰富我的文章,这使得该文更加的具有专业性,同时还附加了一些表格和图片在里面,这样使文章就更有说服力。主要技术指标（或研究目标）主要的研究目标是：数控机床中的检测元件的应用,也就是说数控机床中所用到的传感器以及它们在数控机床中所起到的作用。主要参考文献在写论文的时候我大量的在图书馆收集资料来充实我的论文，在网上也借鉴了一些有关
43、的资料，在此过程中我还不断地向我的老师和同学们咨询，还借鉴了一下的参考文献：1郁有文.传感器原理及工程应用M .西安：西安电子科技大学出版社,20092丁镇生.传感器及传感技术应用M .北京：电子工业出版社,19983刘武发.数控机床及传感器之间的联系M .北京：电子工业出版社,19984徐学峰.传感器变速器测控仪表大全M .北京：机械出版社,19985何克农.李伟.计算机控制技术M .北京：清华大学出版社,1998开题报告毕业设计（论文）开题报告题目名称：传感元件在数控机床中的应用学生姓名许翠平专 业 数控技术班 级10数2一、选题的目的意义我的这个选题主要是针对数控机床中的检测元件-传感器
44、,因为现在随着社会的不断发展各个行业都在发展,对于制造业来说这也是必要的一个趋势。现在对数控机床加工出来的零件的要求越来越高了,那么数控机床就要更加的完善才可能满足社会的需求,传感器的应用给数控机床带来了更好地技术来弥补数控机床中存在的不足之处。二、国内外研究综述数控机床在国内外都有很好的评价,而且在很多国家的制造行业中都占着一定的比例,可以说数控技术推动着一个国家的制造业以及航天行业的发展。因此,数控技术在世界上都是不错的发展前景的,对于这个情况来说,我们更加的应该把数控机床发展的更好。检测元件是数控机床中不可少的一部分,特别是传感器的广泛应用这给数控机床在加工零件的时候提供了方便,使得加工
45、的精度更高了,机床的寿命也增长了。三、毕业设计（论文）所用的方法在写论文是所用到的方法有:文字及图表相结合的综合的方法。主要参考文献及资料获得情况在写论文的时候我大量的在图书馆收集资料来充实我的论文，在网上也借鉴了一些有关的资料，在此过程中我还不断地向我的老师和同学们咨询，还借鉴了一下的参考文献：1郁有文.传感器原理及工程应用M .西安：西安电子科技大学出版社,20092丁镇生.传感器及传感技术应用M .北京：电子工业出版社,19983刘武发.数控机床及传感器之间的联系M .北京：电子工业出版社,19984徐学峰.传感器变速器测控仪表大全M .北京：机械出版社,19985何克农.李伟.计算机控制技术M .北京：清华大学出版社,1998指导教师审批意见 指导教师签名 年 月 日