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1．?dāng)?shù)控機(jī)床對檢測元件及位置檢測裝置的要求
(1)數(shù)控機(jī)床對檢測元件要求
檢測元件是檢測裝置的重要部件，其主要作用是檢測位移和速度，發(fā)送反饋信號。位移檢測系統(tǒng)能夠測量的小位移量稱為分辨率。分辨率不僅取決于檢測元件本身，也取決于測量電路。
數(shù)控機(jī)床對檢測元件的主要要求是：①壽命長，可靠性高，抗干擾能力強；②滿足精度和速度要求；③使用維護(hù)方便，適合機(jī)床運行環(huán)境；④成本低；⑤便于與計算機(jī)聯(lián)接。
不同類型的數(shù)控機(jī)床對檢測系統(tǒng)的精度與速度的要求不同。通常大型數(shù)控機(jī)床以滿足速度要求為主，而中、小型和高精度數(shù)控機(jī)床以滿足精度要求為主。選擇測量系統(tǒng)的分辨率和脈沖當(dāng)量時，一般要求比加工精度高一個數(shù)量級。
(2)數(shù)控機(jī)床對位置檢測裝置的要求
位置檢測裝置是數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的重要組成部分。它的作用是檢測位移和速度，發(fā)送反饋信號，構(gòu)成閉環(huán)或半閉環(huán)控制。數(shù)控機(jī)床的加工精度主要由檢測系統(tǒng)的精度決定。不同類型的數(shù)控機(jī)床，對位置檢測元件，檢測系統(tǒng)的精度要求和被測部件的移動速度各不相同。檢測元件與系統(tǒng)是：被測部件移動速度高至240m/min時，其檢測位移的分辨率（能檢測的小位移量）可達(dá)1μm，如24m/min時可達(dá)0.1μm。分辨率可達(dá)到0.01μm。
數(shù)控機(jī)床對位置檢測裝置有如下要求：
①受溫度、濕度的影響小，工作可靠，能長期保持精度，抗干擾能力強。
②在機(jī)床執(zhí)行部件移動范圍內(nèi)，能滿足精度和速度的要求。
③使用維護(hù)方便，適應(yīng)機(jī)床工作環(huán)境。
④成本低。主軸編碼器簡介
2．位置檢測裝置的分類
對于不同類型的數(shù)控機(jī)床，因工作條件和檢測要求不同，可以采用以下不同的檢測方式。
(1)增量式和式測量
增量式檢測方式只測量位移增量，并用數(shù)字脈沖的個數(shù)來表示單位位移（即小設(shè)定單位）的數(shù)量，每移動一個測量單位就發(fā)出一個測量信號。其優(yōu)點是檢測裝置比較簡單，任何一個對中點都可以作為測量起點。但在此系統(tǒng)中，移距是靠對測量信號累積后讀出的，一旦累計有誤，此后的測量結(jié)果將全錯。另外在發(fā)生故障時（如斷電）不能再找到事故前的正確位置，事故排除后，必須將工作臺移至起點重新計數(shù)才能找到事故前的正確位置。脈沖編碼器，旋轉(zhuǎn)變壓器，感應(yīng)同步器，光柵，磁柵，激光干涉儀等都是增量檢測裝置。
式測量方式測出的是被測部件在某一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置值，并且以二進(jìn)制或十進(jìn)制數(shù)碼信號表示出來，一般都要經(jīng)過轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)字信號以后，才能送去進(jìn)行比較和顯示。采用此方式，分辨率要求愈高，結(jié)構(gòu)也愈復(fù)雜。這樣的測量裝置有式脈沖編碼盤、三速式編碼盤（或稱多圈式編碼盤）等。
(2)數(shù)字式和模擬式測量
數(shù)字式檢測是將被測量單位量化以后以數(shù)字形式表示。測量信號一般為電脈沖，可以直接把它送到數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行比較、處理。這樣的檢測裝置有脈沖編碼器、光柵。數(shù)字式檢測有以下3個特點。
①被測量轉(zhuǎn)換成脈沖個數(shù)，便于顯示和處理；
②測量精度取決于測量單位，與量程基本無關(guān)；但存在累計誤碼差；
③檢測裝置比較簡單，脈沖信號抗干擾能力強。
模擬式檢測是將被測量用連續(xù)變量來表示，如電壓的幅值變化，相位變化等。在大量程內(nèi)做的模擬式檢測時，對技術(shù)有較高要求，數(shù)控機(jī)床中模擬式檢測主要用于小量程測量。模擬式檢測裝置有測速發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器和磁尺等。模擬式檢測的主要特點有以下幾個。
①直接對被測量進(jìn)行檢測，無須量化。
②在小量程內(nèi)可實現(xiàn)高精度測量。
③能進(jìn)行直接檢測和間接檢測。
位置檢測裝置安裝在執(zhí)行部件（即末端件）上直接測量執(zhí)行部件末端件的直線位移或角位移，都可以稱為直接測量，可以構(gòu)成閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)，測量方式有直線光柵、直線感應(yīng)同步器、磁柵、激光干涉儀等測量執(zhí)行部件的直線位移；由于此種檢測方式是采用直線型檢測裝置對機(jī)床的直線位移進(jìn)行的測量。其優(yōu)點是直接反映工作臺的直線位移量。缺點是要求檢測裝置與行程等長，對大型的機(jī)床來說，這是一個很大的限制。
位置檢測裝置安裝在執(zhí)行部件前面的傳動元件或驅(qū)動電機(jī)軸上，測量其角位移，經(jīng)過傳動比變換以后才能得到執(zhí)行部件的直線位移量，這樣的稱為間接測量，可以構(gòu)成半閉環(huán)伺服進(jìn)給系統(tǒng)。如將脈沖編碼器裝在電機(jī)軸上。間接測量使用可靠方便，無長度限制；其缺點是在檢測信號中加入了直線轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動的傳動鏈誤差，從而影響測量精度。一般需對機(jī)床的傳動誤差進(jìn)行補償，才能提高定位精度。
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