​对CNC数控加工进行直线移动测量时一般采用直线型检测元件，称为直接测量，所构成的位置闭环控制称为全闭环控制，其测量精度主要取决于测量元件的精度，不受机床传动精度的影响，由于机床工作台的直线位移与驱动电动机的旋转角度有精确的比例关系，因此可以采用驱动检测电动机或丝杠旋转角度的方法间接测量工作台的移动距离，这种方法称为间接测量，所构成的位置闭环控制称为半闭环控制。

其测量精度取决于检测元件和机床进给传动链的精度。闭环数控机床的加工精度在很大程度上是由位置检测装置的精度决定的，数控机床对位置检测元件有十分严格的要求，其分辨率通常在0.001～0.01mm之间或者更小。

1、进给伺服系统对位置测量装置的要求

进给伺服系统对位置测量装置有很高的要求：

1）受温度、湿度的影响小，工作可靠，精度保持性好，抗干扰能力强。

2）能满足精度、速度和测量范围的要求。

3）使用维护方便，适应机床工作环境。

4）成本低。

5）易于实现高速的动态测量和处理，易于实现自动化。

位置检测装置按照不同的分类方法可分成不同的种类。按输出信号的形式分类可分为数字式和模拟式；按测量基点的类型可分类为增量式和绝对式；按位置测量元件的运动形式分类可分为回转型和直线型。

2、检测装置故障的诊断与排除

检测元件出现故障的概率与数控装置相比还是比较高的，常常会岀现线缆损坏、元件污损，碰撞变形的现象。如果怀疑是检测元件的故障要首先检查有无线缆折断、污损、变形等，还可以通过测量其输出来确定检测元件的好坏，这就要求必须熟练掌握检测元件的工作原理及输出信号。下面以SIEMENS系统为例进行说明。

（1）输岀信号。SIEMENS数控系统位置控制模块与位置检测装置的连接关系。

增量式旋转测量装置或直线装置的输出信号有两种形式：第一种是电压或电流正弦信号，其中EXE为脉冲整形插值器；第二种是TTL电平信号。以HEIDENHA1N公司正弦电流输出型的光栅尺为例，该光栅由光栅尺、脉冲整形插值器（EXE）、电缆及接插件等部件组成。

机床在运动过程中，从扫描单元输出三组信号：两组增量信号由四个光电池产生，把两个相差180°的光电池接在一起，它们的推挽就形成了相位差90°、幅值为11μA左右的Ie1和Ie2两组近似正弦波，一组基准信号也由两个相差180°的光电池接成推挽形式，输岀为一尖峰信号Ie0，其有效分量约为5.5μA，此信号只有经过基准标志时才产生。所谓基准标志，是在光栅尺身外壳上装有一块磁铁，在扫描单元上装有一只干簧管，在接近磁铁时，干簧管接通，基准信号才能输出。
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