《位置检测与数显技术》

第一篇 概述1

第一章 绪言1

第一节 位置测量的意义1

目录1

第二节 位置测量和数显技术发展概况3

第二章 基本工作原理和分类6

第一节 基本工作原理6

第二节 分类8

参考文献11

第一章 概述12

第一节 发展概况12

第二篇 感应同步器位置检测系统12

第二节 国内外产品水平14

第二章 感应同步器的工作原理23

第一节 工作原理23

第二节 运行方式28

第三节 输出电动势30

第三章 感应同步器设计34

第一节 设计基础34

第二节 直线感应同步器设计42

第三节 旋转式感应同步器设计45

第四章 感应同步器的制造59

第一节 感应同步器的基本参数和主要技术要求59

第二节 工艺流程和工艺要求61

第三节 感应同步器模板制造方法62

第四节 超微粒版及光刻胶工艺68

第五节 感应同步器的材料选择71

第六节 感应同步器制造工艺72

第五章 感应同步器的误差和精度78

第一节 感应同步器的综合误差及其构成78

第二节 零位误差80

第三节 细分误差97

第六章 感应同步器位模变换误差及补偿100

第一节 感应同步器导致的变换误差100

第二节 变换电路导致的变换误差103

第三节 旋转式感应同步器正交误差的补偿107

第七章 感应同步器数显表112

第一节 鉴幅型数显表113

第二节 鉴幅型数显表的派生产品119

第三节 鉴相型数显表121

第四节 脉冲调宽型数显表124

第五节 角度测量数显表131

第八章 感应同步器精度检定135

第一节 圆感应同步器精度检定135

第二节 直线感应同步器精度检定140

第三节 感应同步器数显表精度检定154

参考文献156

第三篇 计量光栅位置检测系统157

第一章 概述157

第一节 国内外发展慨况157

第二节 计量光栅的分类162

第一节 长光栅的莫尔条纹164

第二章 莫尔条纹原理164

第二节 圆光栅的莫尔条纹184

第三章 光学系统设计基础196

第一节 光电信号对比度及其影响因素196

第二节 一块衍射光栅光场中的重复花纹199

第三节 光电信号中谐波的消除方法204

第四节 栅距实用范围的选择207

第四章 计量光栅的光学系统212

第一节 鉴幅型（计数）光学系统212

第二节 鉴相型光学系统216

第三节 其他光学系统223

第一节 零位光栅225

第五章 零位光栅和光栅读数头的设计225

第二节 光栅读数头232

第六章 计量光栅制造239

第一节 长光栅的制造239

第二节 圆光栅的制造251

第七章 光栅数显表263

第一节 光栅数显表的基本构成263

第二节 光栅数显表的基本电路263

第三节 普通光栅数显表274

第四节 微机光栅数显表280

第八章 误差分析和精度检定284

第一节 光栅位置检测系统精度分析284

第二节 长光栅检测装置287

第三节 圆光栅检测装置300

参考文献302

第四篇 磁栅位置检测系统304

第一章 概述304

第一节 国内外发展概况304

第二节 磁栅的分类305

第二二章 磁栅数显系统的工作原理307

第一节 磁栅尺与录磁原理307

第二节 磁头与拾磁原理308

第三节 磁栅数显表与检测原理310

第三章 磁栅的设计312

第一节 磁栅尺的设计312

第二节 磁头的设计316

第四章 磁栅数显表320

第一节 磁栅数显表的功能框图320

第二节 主要电路322

第五章 磁栅微机多功能数显表329

第一节 磁栅微机数显表的主要功能329

第二节 磁栅微机数显表的原理框图330

第三节 磁栅微微机数显表的计算机硬件电路设计332

第四节 磁栅微机数显表的计算机软件设计336

第六章 激光录磁与精度检测339

第一节 激光录磁339

第二节 磁栅数显系统的误差组成340

第三节 磁栅数显系统的细分误差340

第四节 磁栅数显系统的精度检测342

第七章 精度分析、磁头电路调整、其他345

第一节 影响磁栅系统细分精度的一些因素及分析345

第二节 磁头放大电路的调整350

第三节 9m磁栅351

第八章 磁栅盘的制造、录制和应用353

第一节 磁栅盘的制造、录制353

第二节 磁栅盘的应用359

第五篇 数显检测系统的发展361

第一章 数显表361

第一节 采用LSI的数显表高可靠性数显表361

第二节 采用微机的数显表多功能数显表370

第三节 特殊功能数显表380

第二章 容栅位置测量系统383

第四节 感应同步器／光栅／磁栅兼容数显表385

第一节 概述388

第二节 SYLVAC测量系统390

第三节 FARRAND测量系统394

第四节 实用中的容栅系统396

第三章 球同步器403

第一节 慨述403

第二节 球同步器的基本工作原理404

参考文献406

第一章 可靠性预测和试验407

第一节 可靠性概述407

第六篇 数显系统的可靠性407

第二节 可靠性预测412

第三节 可靠性设计420

第四节 可靠性试验423

第五节 可靠性管理的几个重要环节438

第二章 干扰的抑制与防护448

第一节 电磁干扰的理论分析448

第二节 干扰源和干扰的抑制457

第三节 受干扰设备对干扰的防护462

第四节 干扰量的测量466

第五节 电气设备电磁兼容试验468

参考文献473

第一节 概况474

第七篇 应用474

第一章 慨述474

第二节 应用效果475

第二章 应用技术基础485

第一节 精度概念及定位准确度表示方式485

第二节 接长技术492

第三节 阿贝原理507

第四节 安装变形误差511

第五节 误差补偿513

第三章 在金切机床上的应用522

第一节 在普通机床上的应用522

第二节 在精密机床上的应用527

第一节 三坐标测量机533

第四章 在精密机械仪器上的应用533

第二节 万能测长仪536

第三节 传动链测试仪537

第四节 圆光栅在高精度编码器和仪器上的应用540

第五章 数显量具541

第一节 发展慨况541

第二节 数显卡尺542

第三节 数显千分尺545

第四节 数显高度规549

第五节 数显百分表（千分表）551

第六章 其他应用554

第一节 分步重复精缩照相机554

第二节 转台555

第三节 特殊应用558

第七章 组装式编码器564

第一节 旋转式编码器564

第二节 直线式编码器568

参考文献578

附录1 感应同步器、光栅、磁栅标准580

附1—1感应同步器、光栅磁栅数显装置可靠性考核办法，JB/GQ1135—88581

附1—2感应同步器名词、术语／JB3585.1—84583

附1—3感应同步器型式和基本尺寸，JB3585.2—84588

附1—4旋转式感应同步器基本参数和技术要求，JB3586—84591

附1—5旋转式感应同步器试验方法，JB/GQ1139—89594

附1—6标准型和窄型直线式感应同步器基本参数和技术要求，JB358784600

附1—7标准型和窄型直线式感应同步器试验方法，JB/GQ0565—84603

附1—8感应同步器数显表技术要求，ZBJ42017—88608

附1—9感应同步器数显表检验规则，JB/GQ1113—87613

附1—10计量光栅玻璃光栅尺技术要求，ZBN34002—88618

附1—11计量光栅玻璃光栅盘技术要求，ZBN34003—88622

附1—12光栅数量表，ZBJ51006—89626

附1—13光栅线位移传感器，ZBJ51007—89631

附1—14光栅角位移传感器，ZBJ51008—89640

附1—15光栅线位移测量系统，ZBJ4203689646

附116计量光栅数显表试验方法，ZBN34001—88651

附1—17磁栅数显表技术条件ZBJ42035—89654

附1—18磁栅数显表试验方法JB/GQ505488656

附1—19磁栅线位移传感器技术条件，ZBJ42034—89659

附1—20磁栅线位移传感器试验方法，JB/GQ5053—88662

附1—21磁栅线位移测量系统ZBJ42033—89665

附录2 计量光栅文献资料索引668

附录3 感应同步器专利号（美国）680

附录4 HEIDENHAIN光栅产品介绍683

附4—1Heidenhain的产品种类和系列683

附4—2Heidenhain的量仪量具系列685

附4—3Heidenhain的密封式直线编码器系列686

附4—4Heidenhain的敞开式直线编码器系列687

附4—5Heidenhain的（单通道）增量式旋转编码器688

附4—6Heidenhain的2通道增量式旋转编码器690

附4—7Heidenhain的绝对式旋转编码器691

附4-8Heidenhain的数显表和多功能显示单元692

附录5 机床坐标和运动方向的命名693