3. Выбор элементов системы.

3.1. Фотоэлектрический импульсный датчик

Основным параметром данной системы является цена импульса, т. е. величина перемещения станка за один импульс на один элементарный шаг (см. техническое задание - цена импульса равна 0,01 мм)..

Это импульсный датчик обратной связи предназначенный для измерения и преобразования линейных перемещений органов станка в электрические импульсы обратной связи.

Датчик для линейных перемещений имеет длинную дифракционную решетку (1), закрепленную на неподвижной части рабочего органа и короткую (2), на подвижной части. Короткую решетку устанавливают с некоторым перекосом, так чтобы штрихи обеих решеток пересекались под некоторым углом . Со стороны подвижной части располагают источник света (3) с оптическим устройством фокусировки луча, а с другой – съемник с двумя фотоэлементами (4).

При движении рабочего органа штрихи решетки (2) закрываются и открываются, в местах пересечения штрихов, пропускающих свет получаются темные “муаровые полосы”, перемещающиеся перпендикулярно движению рабочего органа. Сигнал с фотоэлемента поступает в измерительную систему, которая выдает импульсы при прохождении одной муаровой полосы. в проходящем свете.

Выберем импульсную измерительную систему фотоэлектрического типа ВЕ – 106 (линейный).

Рассмотрим технические характеристики данной измерительной системы:

• Число каналов (выходных сигналов) – IV;

• Максимальная рабочая частота – 50 кГц;

• Сопротивление нагрузки – 1 кОм;

• Напряжение коммутируемое – 15 В;

• Цена импульса – 0,01 мм;

• Разрешающая способность - 0,3 мкм;

• Чувствительность – 10 мА/лк.

Входной величиной ФЭД является освещенность, а выходной –электрический сигнал. Принцип действия такого датчика основан на принципе прямого наложения Для фотоэлектрического датчика зависимость между напряжением и освещенностью следующая:

U=a∙E^γ

Где U– напряжение;

a– коэффициент пропорциональности;

γ– коэффициент поглощения поверхностью (для линейных поверхностей он равен единицы).

Статическая характеристика датчика – есть функциональная зависимость между входной Х и выходной Y величинами, которая представлена на рисунке 4.

Так как передаточная функция – есть отношение между выходной и входной величины, т. е. равна чувствительности датчика. Значит передаточная функция ФЭД равна:

W_ФЭД (р) = 10 (1)

3.2. Микропроцессор (мп)

Микропрцессорный комплекс, состоящий из микросхемы К1801 и сопроцессора К1809, является микроЭВМ – ЦП1К1801ВМ1.

Технические характеристики:

• Разрядность - 16 бит;

• Время цикла - 2002000 нс;

• Мощность потребления – 1 ВА;

• Тактовая частота  10 МГц.

В нем находится ПЗУ, ОЗУ, реверсивный счетчик РС, регистр, дешифратор ДШ, блоки синхронизации и тактовый генератор.

Данная микроЭВМ, исходя из технических условий, нам подходит.

Передаточная функция МП будет равна:

W_МП (р) = 1 (2)