在應(yīng)用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)改造機(jī)床工作中，如何解決原點(diǎn)和位置控制問題是至關(guān)重要的。我們?cè)趯?duì)國產(chǎn)開關(guān)型霍爾集成電路進(jìn)行大量試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，研制成霍爾傳感脈沖定位系統(tǒng)并將它成功的應(yīng)用于微機(jī)控制組合鏜床上，取得了很好的效果。

利用霍爾開關(guān)做位置傳感組成定位系統(tǒng)有三種基本方法:跳變邊定位法、眺變區(qū)幾何中心定位法和霍爾元件感應(yīng)中心定位法。


幾何中心和感應(yīng)中心定位法工作原理

圖1，圖2是幾何中心定位法和感應(yīng)中心定位法工作原理圖。幾何中心定位法采用單向平動(dòng)方式;感應(yīng)中心定位法采用雙向平動(dòng)方式。它們都是用檢測(cè)霍爾開關(guān)跳變區(qū)寬度的方法進(jìn)行判位的。前者用跳變區(qū)幾何中心做定位基準(zhǔn)，后者用霍爾元件感應(yīng)中心做定位基準(zhǔn)。這兩種方法與跳變邊定位法相比最本質(zhì)的差別是:它們都不使用跳變點(diǎn)做基準(zhǔn)。這就最大限度的縮小了環(huán)境溫度對(duì)定位基準(zhǔn)的不利影響。由圖l.2看出，基準(zhǔn)點(diǎn)的溫度漂移為:


由于△L1和△L2的符號(hào)是相反的(見圖1.2-b)，并且|OLIl≈|△L2|,因此△Lo≈0,可是其定位精度是很高的。試驗(yàn)表明，在一般工業(yè)條件下，它們的定位誤差要比跳變邊定位法小1~2個(gè)數(shù)量級(jí)。

霍爾開關(guān)定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作模型

圖3是用于機(jī)床定位的霍爾開關(guān)系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)。圖4、圖5是根據(jù)上述原理建立的兩種工作模型。它們都采用步距脈沖(圖中DP2)做測(cè)量標(biāo)尺兩個(gè)模型的不同點(diǎn)是:幾何中心定位法測(cè)位終點(diǎn)在Og點(diǎn)，測(cè)位區(qū)要占據(jù)一定的行程長度.感應(yīng)中心定位法測(cè)位終點(diǎn)在O點(diǎn)，測(cè)位區(qū)不占行程長度用上述模型建立的脈沖定位系統(tǒng)可應(yīng)用于各種機(jī)械的點(diǎn)位控制。


霍爾脈沖定位系統(tǒng)在數(shù)控中的應(yīng)用

圖6是用于微機(jī)控制組合鏜床的霍爾脈沖定位系統(tǒng)電氣框圖。

該測(cè)位系統(tǒng)以微機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的脈沖當(dāng)量作為位移標(biāo)尺，每一個(gè)或幾個(gè)脈沖當(dāng)量發(fā)出一個(gè)測(cè)位脈沖，因此系統(tǒng)的分辨率為土1脈沖步距。


系統(tǒng)的重復(fù)定位精度取決于下述三個(gè)因素，列式如下:△X =△XH+△Xz+△XK，式中，△X一定位系統(tǒng)的重復(fù)定位誤差;△Xr一程爾開關(guān)的定位誤差; △Xz一步進(jìn)電機(jī)的1復(fù)定位誤差;△Xk一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的重復(fù)定位誤差。根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的工作特性，其累計(jì)誤差很小，可以認(rèn)為它的重復(fù)定位誤差△Xz≈0.