對CNC加工進行直線移動測量時一般采用直線型檢測元件，稱為直接測量，所構成的位置閉環(huán)控制稱為全閉環(huán)控制，其測量精度主要取決于測量元件的精度，不受機床傳動精度的影響，由于機床工作臺的直線位移與驅動電動機的旋轉角度有精確的比例關系，因此可以采用驅動檢測電動機或絲杠旋轉角度的方法間接測量工作臺的移動距離，這種方法稱為間接測量，所構成的位置閉環(huán)控制稱為半閉環(huán)控制。

其測量精度取決于檢測元件和機床進給傳動鏈的精度。閉環(huán)數控機床的CNC加工精度在很大程度上是由位置檢測裝置的精度決定的，數控機床對位置檢測元件有十分嚴格的要求，其分辨率通常在0.001～0.01mm之間或者更小。

1、進給伺服系統(tǒng)對位置測量裝置的要求

進給伺服系統(tǒng)對位置測量裝置有很高的要求：

1）受溫度、濕度的影響小，工作可靠，精度保持性好，抗干擾能力強。

2）能滿足精度、速度和測量范圍的要求。

3）使用維護方便，適應機床工作環(huán)境。

4）成本低。

5）易于實現(xiàn)高速的動態(tài)測量和處理，易于實現(xiàn)自動化。

位置檢測裝置按照不同的分類方法可分成不同的種類。CNC加工按輸出信號的形式分類可分為數字式和模擬式；按測量基點的類型可分類為增量式和絕對式；按位置測量元件的運動形式分類可分為回轉型和直線型。

2、檢測裝置故障的診斷與排除

檢測元件出現(xiàn)故障的概率與數控裝置相比還是比較高的，常常會岀現(xiàn)線纜損壞、元件污損，碰撞變形的現(xiàn)象。如果懷疑是檢測元件的故障要首先檢查有無線纜折斷、污損、變形等，還可以通過測量其輸出來確定檢測元件的好壞，這就要求必須熟練掌握CNC加工檢測元件的工作原理及輸出信號。下面以SIEMENS系統(tǒng)為例進行說明。

（1）輸岀信號。SIEMENS數控系統(tǒng)位置控制模塊與位置檢測裝置的連接關系。

增量式旋轉測量裝置或直線裝置的輸出信號有兩種形式：第一種是電壓或電流正弦信號，其中EXE為脈沖整形插值器；第二種是TTL電平信號。以HEIDENHA1N公司正弦電流輸出型的光柵尺為例，該光柵由光柵尺、脈沖整形插值器（EXE）、電纜及接插件等部件組成。

機床在CNC加工運動過程中，從掃描單元輸出三組信號：兩組增量信號由四個光電池產生，把兩個相差180°的光電池接在一起，它們的推挽就形成了相位差90°、幅值為11μA左右的Ie1和Ie2兩組近似正弦波，一組基準信號也由兩個相差180°的光電池接成推挽形式，輸岀為一尖峰信號Ie0，其有效分量約為5.5μA，此信號只有經過基準標志時才產生。所謂基準標志，是在光柵尺身外殼上裝有一塊磁鐵，在掃描單元上裝有一只干簧管，在接近磁鐵時，干簧管接通，基準信號才能輸出。

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