1 引 言
因为高精度、高速度、高效率及安全牢靠的特色，在制造业技能设备更新中，数控机床正迅速地在企业得到遍及。数控机床是一种装有程序操控体系的自动化机床，能够依据已编好的程序，使机床动作并加工零件。它归纳了机械、自动化、计算机、丈量、微电子等最新技能，运用了多种传感器，本文介绍的是各式各样的传感器在数控机床上的运用。
2 传感器简介
传感器是一种能够感触规则的被丈量，并依照必定的规则转换成可用输出信号的器材或设备，其输入信号（被丈量）往往对错电量，输出信号常常为易于处理的电量，如电压等。
传感器品种许多，分类规范不一样，叫法也不一样，常见的有电阻传感器、电感式传感器、电容式传感器、温度传感器、压电式传感器、霍尔传感器、热电偶传感器、光电传感器、数字式方位传感器等。在数控机床上运用的传感器首要有光电编码器、直线光栅、挨近开关、温度传感器、霍尔传感器、电流传感器、电压传感器、压力传感器、液位传感器、旋转变压器、感应同步器、速度传感器等，首要用来检测方位、直线位移和角位移、速度、压力、温度等。
数控传机床对感器的要求
（1）牢靠性高和抗干扰性强； （2）满意精度和速度的要求；
（3）运用维护便利，合适机床运转环境； （4）本钱低。
不同品种数控机床对传感器的要求也不尽相同，一般来说，大型机床要求速度呼应高，中型和高精度数控机床以要求精度为主。
4 位移的检测
位移检测的传感器首要有脉冲编码器、直线光栅、旋转变压器、感应同步器等。
4.1 脉冲编码器的运用 脉冲编码器是一种角位移（转速）传感器，它能够把机械转角变成电脉冲。脉冲编码器可分为光电式、触摸式和电磁式三种，其间，光电式运用比较多。 ，X轴和Z轴端部别离配有光电编码器，用于角位移丈量和数字测速，角位移经过丝杠螺距能直接反映拖板或刀架的直线位移。
4.2 直线光栅的运用 直线光栅是运用光的透射和反射现象制造而成，常用于位移丈量，分辨力较高，丈量精度比光电编码器高，适应于动态丈量。 在进给驱动中，光栅尺固定在床身上，其发生的脉冲信号直接反映了拖板的实践方位。用光栅检测作业台方位的伺服体系是全闭环操控体系。
4.3 旋转变压器的运用 旋转变压器是一种输出电压与角位移量成连续函数联系的感应式微电机。旋转变压器由定子和转子组成，具体来说，它由一个铁心、两个定子绕组和两个转子绕组组成，其原、副绕组别离放置在定子、转子上，原、副绕组之间的电磁耦合程度与转子的转角有关。
4.4 感应同步器的运用 感应同步器是运用两个平面形绕组的互感随方位不同而改变的原理制成的。其功用是将视点或直线位移转变成感应电动势的相位或幅值，可用来丈量直线或转角位移。按其结构可分为直线式和旋转式两种。直线式感应同步器由定尺和滑尺两部分组成，定尺设备在机床床身上，滑尺设备于移动部件上，随作业台一同移动；旋转式感应同步器定子为固定的圆盘，转子为滚动的圆盘。感应同步器具有较高的精度与分辨力、抗干扰能力强、运用寿命长、维护简略、长间隔位移丈量、工艺性好、本钱较低一级长处。直线式感应同步器现在被广泛地运用于大位移静态与动态丈量中，例如用于三坐标丈量机、程控数控机床、高精度重型机床及加工中心丈量设备等。旋转式感应同步器则被广泛地用于机床和仪器的转台以及各种反转伺服操控体系中。
5 方位的检测 方位传感器可用来检测方位，反映某种状况的开关，和位移传感器不同。方位传感器有触摸式和挨近式两种。
5.1 触摸式传感器的运用
触摸式传感器的触头由两个物体触摸揉捏而动作，常见的有行程开关、二维矩阵式方位传感器等。行程开关结构简略、动作牢靠、价格低廉。当某个物体在运动过程中，碰到行程开关时，其内部触头会动作，然后完结操控，如在加工中心的X、Y、Z轴方向两头别离装有行程开关，则能够操控移动规模。二维矩阵式方位传感器设备于机械手掌内侧，用于检测本身与某个物体的触摸方位。
5.2 挨近开关的运用
挨近开关是指当物体与其挨近到设定间隔时就能够宣布“动作”信号的开关，它无需和物体直触摸摸。挨近开关有许多品种，首要有自感式、差动变压器式、电涡流式、电容式、干簧管、霍尔式等。
挨近开关在数控机床上的运用首要是刀架选刀操控、作业台行程操控、油缸及汽缸活塞行程操控等。
在刀架选刀操控中，，从左至右的四个凸轮与挨近开关SQ4～SQ1相对应，组成四位二进制编码，每一个编码对应一个刀位，如0110对应6号刀位；挨近开关SQ5用于奇偶校验，以削减犯错。刀架每转过一个刀位，就宣布一个信号，该信号与数控体系的刀位指令进行比较，当刀架的刀位信号与指令刀位信号相符时，表明选刀完结。
霍尔传感器是运用霍尔现象制成的传感器。将锗等半导体置于磁场中，在一个方向通以电流时，则在笔直的方向上会呈现电位差，这便是霍尔现象。将小磁体固定在运动部件上，当部件接近霍尔元件时，便发生霍尔现象，然后判别物体是否到位。
6 速度的检测
速度传感器是一种将速度转变成电信号的传感器，既能够检测直线速度，也能够检测角速度，常用的有测速发电机和脉冲编码器等。 测速发电机具有的特色是：（1）输出电压与转速严厉成线性联系；（2）输出电压与转速比的斜率大。可分成沟通和直流两类。 脉冲编码器在经过一个单位角位移时，便发生一个脉冲，配以定时器便可检测出角速度。 在数控机床中，速度传感器一般用于数控体系伺服单元的速度检测。
7 压力的检测
压力传感器是一种将压力转变成电信号的传感器。依据作业原理，可分为压电式传感器、压阻式传感器和电容式传感器。它是检测气体、液体、固体等一切物质间作用力能量的总称，也包含丈量高于大气压的压力计以及丈量低于大气压的真空计。电容式压力传感器的电容量是由电极面积和两个电极间的间隔决议，因灵敏度高、温度稳定性好、压力量程大等特色近来得到了迅速发展。在数控机床中，可用它对工件夹紧力进行检测，当夹紧力小于设定值时，会导致工件松动，体系宣布报警，中止走刀。别的，还可用压力传感器检测车刀切削力的改变。再者，它还在光滑体系、液压体系、气压体系被用来检测油路或气路中的压力，当油路或气路中的压力低于设定值时，其触点会动作，将毛病信号送给数控体系。
8 温度的检测
温度传感器是一种将温度凹凸转变成电阻值巨细或其它电信号的一种设备。常见的有以铂、铜为主的热电阻传感器、以半导体资料为主的热敏电阻传感器和热电偶传感器等。在数控机床上，温度传感器用来检测温度然后进行温度补偿或过热维护。 在加工过程中，电动机的旋转、移动部件的移动、切削等都会发生热量，且温度散布不均匀，形成温差，使数控机床发生热变形，影响零件加工精度，为了防止温度发生的影响，可在数控机床上某些部位装设温度传感器，感触温度信号并转换成电信号送给数控体系，进行温度补偿。 此外，在电动机等需求过热维护的当地，应埋设温度传感器，过热时经过数控体系进行过热报警。
