本章主要介绍了数控机床上常见的几种测量装置的结构、工作原理、信息处理和应用。其中直线感应同步器、长光栅、长磁栅和编码尺用于直线位移的测量；旋转变压器、圆感应同步器、圆光栅、圆形磁栅和编码盘用于角度位移的测量。由于旋转变压器具有抗干扰性强、结构简单等优点，一般精度的数控机床上常采用它作为测量元件。光栅的测量精度比较高，一般用于高精度的数控机床上。编码盘和编码尺目前也常用于高精度的数控机床上，这主要是因为它的分辨率相对要低一些。磁栅的检测精度很高，目前很少用于数控机床上，但这种装置是很有发展前途的。容栅是一种根据电容变化来进行位移检测的测量元件，有些国家在数控机床上已开始应用容栅作为测量元件。由于篇幅限制，本书未作介绍。除光栅、磁栅和编码盘(尺)输出的是数字量外，其他几种检测装置的输出都是模拟量。磁栅的输出也可以是模拟量。
习 题 四
*4--1 数控机床对位置检测装置的要求有哪些?
4--2 以鉴相方式工作的旋转变压器和以鉴幅方式工作的旋转变压器在原理上和应用
上有哪些相同之处和不同之处?
4--3 当被测角位移连续变化时，鉴幅式旋转变压器能否检测出该角位移的变化过程?如何检测?鉴相式旋转变压器呢?
*4--4 用鉴幅式感应同步器检测机床工作台的位移变化，试分析工作台的进给速度v的变化对检测精度的影响。
4--5 已知一感应同步器的节距2  =2mm，试问以鉴相方式工作时和以鉴幅方式工作时，感应同步器定尺的感应电势VB与被测直线位移x有何数量关系?
4--6 试述光栅检测装置的工作原理。
4--7 为什么说根据光栅读数头中光敏元件的光感信号的变化就可得出被测位移的变化情况?
4--8 鉴向、倍频线路各有何作用?为什么要使用它们?
4--9 在光栅的信息处理过程中，可以说倍频数越大越好吗?为什么?
*4--10 光栅信息处理线路中，放大环节输出的两路交变信号经整形环节后再进行倍频，试问可能的最大倍频数是多少?若想实现20倍频，应采取什么措施?
4--11 试用与非门设计一个鉴向线路。
4--12 在磁栅检测装置中，为什么要采用磁通响应式磁头?这种磁头有何特点?
4--13 普通二进制编码盘与循环二进制编码盘各有什么优缺点?
4--14 试设计一套线路，将图4-26所示的二进制循环光电码盘的编码信号转换成二进制数码。
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