Toàn bộ phạm vi dịch chuyển đợc chia thành các bớc tăng (gia số = increments) khơng có dấu hiệu riêng, có độ lớn nh nhau.
Vị trí thật đợc đa ra bởi tổng các bớc tăng đã đi qua. ở đây, các gia số vợt qua phải đợc cộng với nhau hoặc trừ đi cho nhau tuỳ theo chiều chuyển động.
Tiêu hao và giá thành của các hệ thống đo vị trí kiểu gia số tơng đối phải chăng.
Nhợc điểm của chúng là khi đóng mạch hệ điều khiển, vị trí thật lúc đó khơng nhận biết đợc.
Trớc khi đo, vị trí phải đợc đa về một điểm gốc 0 cố định. Sau khi đa về gốc 0, hệ thống đo vị trí kiểu gia số lảm việc theo nguyên tắc đo tuyệt đối.
3.2. Thiết bị đo vị trí (dịch chuyển) trên máy NC
Các hệ thống đo vị trí trên các máy NC ghi lại truyền động tuyến tính dới dạng một biểu đồ hình học kiểu tơng tự và đa ra tín hiệu đo dới dạng một giá trị
D/T I/R D/T I/R D/T I/R D/T I/R
Thớc Bộ Hệ Bộ Bộ mã Bộ mã Thớc Bộ mã
tỷ lệ xác thống xác hoá hoá đo hoá
dùng định cảm định số tuyệt tuyến kiểu
hệ
thống rơtogóc biếnđơn rơtogóc đối tính gia số
cảm xếp rãnh
biến tầng nhiều
rãnh
số ở vị trí nào đó. Bộ phận cấu thành cơ bản nhất của mạch điều khiển vị trí và độ chính xác của chúng sẽ giúp quyết định chất lợng gia công của máy công cụ. Cấu trúc của chúng bao gồm một số đo vật liệu ví dụ dới dạng một tỷ lệ, màn hình hiển thị và bộ máy phân tích (Điều kiện sử dụng trong thiết bị đo kiểm)
Các điều kiện sau đây đợc xem nh là điều kiện đặc biệt quan trọng đó là: Độ phân giải của điện dung, độ chính xác, độ nhạy của điện dung trớc ảnh hởng bên ngoài và độ giãn nở của điện dung.
3.2.1. Các dạng xác định chỉ tiêu vị trí
Các hệ thống đo vị trí thay đổi phụ thuộc vào đặc tính riêng của chúng. Hình 3.7
Đặc tính Thiết bị đo vị trí và đo quãng đờng
Nhật kí dữ
liệu Kiểu tơng tự Kiểu số
Cách đo Kiểm tra dữ liệu đo vị trí
Tuyệt đối Chu kì/tuyệt đối Tuyệt đối Gia số/ chu kì
tuyệt đối
Hệ thống đo
Hình 3.7. Các dạng do vị trí và thành phần đo: D đo trực tiếp, I đo gián tiếp, R kiểu quay, T tuyến tính
3.2.2. Đo điểm và cảm biến dữ liệu
Sự khác biệt giữa phơng pháp đo trực tiếp và phơng pháp đo gián tiếp phụ thuộc vào thao tác khi đo vị trí nào đó.
Hệ thống đo đợc định vị một cách trực tiếp trên bàn dao của máy trong phơng pháp đo trực tiếp.
Trong phơng pháp đo gián tiếp, thì cơ cấu tiếp xúc trung gian phản hồi lại sự thay đổi về vị trí hoặc truyền động thẳng tới hệ thống đo, cái mà thờng đợc thiết kế dới dạng quay. Cơ cấu tiếp xúc trung gian có thể là trục quay với một kết cấu đo, giá đỡ và hệ thống bánh răng truyền động. Nơi cần đo gián tiếp thờng thực hiện trên máy có dạng cấu trúc hoặc những trờng hợp đem lại giá trị kinh tế. Sự gia cơng thiếu chính xác ở các cơ cấu tiếp xúc trung gian hoặc thay đổi về kích cỡ là do ảnh hởng liên tục của nhiệt độ và nó sẽ làm ảnh hởng tới kết quả khi đo. Điều này giải thích tại sao mà phơng pháp đo trực tiếp lại cho độ chính xác cao hơn so với phơng pháp đo gián tiếp. Cách lắp đặt trong hệ thống đo truyền động thẳng hoặc đo vị trí và các yếu tố ảnh hởng gây lỗi đợc chỉ ra trên hình 3.8
Ghi dữ liệu trực tiếp Ghi dữ liệu giỏn tiếp Cỏc thao tỏc của hệ thống đo
lường trong đo trực tiếp tuyến tớnh được gắn trực tiếp với dịch chuyển dọc của bàn dao của mỏy
Bộ điều khiển và phộp biến đổi riờng biệt
Bộ điều khiển và phộp biến đổi đồng nhất Biến đổi từ chuyển động dọc
thành chuyển động quay thụng qua bộ truyền thanh
răng và bỏnh răng
Đọc dịch chuyển thẳng thụng qua chuyển động quay
của trục vớt dẫn
Yếu tố ảnh hưởng tới sai số: - Nhiệt độ
- Sai số bước
- Sai số khoảng cỏch và gúc - Sai số tại chỗ giao nhau
Yếu tố ảnh hưởng tới sai số: - Sai số bước của thanh răng và bỏnh răng
- Độ lệch tõm của bỏnh răng - Lỗi trong cỏc bộ biến đổi
Yếu tố ảnh hưởng tới sai số: - Biến dạng đàn hồi của trục dẫn
- Sai số gúc
- Cỏc điểm trờn thước tỷ lệ được sử dụng - Nhiệt độ
- Lỗi của dụng cụ đo - Thay đổi tải trọng đ ột ngột trờn thanh răng
- Kẹt vớt me dẫn
- Sai số khi nhận tớn hiệu - Nhiệt độ
Hình 3.8. Nhân tố ảnh hởng trong cảm biến dữ liệu đo trực tiếp và đo gián tiếp Các yếu tố ảnh hởng gây ra lỗi về cơ bản là rất nhỏ, tốt hơn là dụng cụ đo phải thoả mãn điều kiện của hệ số Abbe (sau Abbe 1890). Theo điều kiện này, thì sau khi so sánh và lấy ví dụ tiêu biểu là trong truyền động thẳng thì nên lắp ráp với thiết bị đo trực tiếp. Sai số góc nghiêng chỉ là sai số thứ hai của kết quả đo.
3.2.3. Dụng cụ đo vị trí kiểu số
Trong quá trình ghi dữ liệu số, kích thớc đợc đo theo cách thức định lợng. Một sự khác biệt nên đợc tạo ra giữa hai yếu tố chức năng cơ bản cụ thể đó là tính kinh tế và hệ thống đo phải chắc chắn. Các yếu tố chức năng cơ bản trong hệ thống đo gia số đợc nói đến sau đây.
Các