CNC加工中傳感器的基本要求:

1）抗干擾性強，可靠性高；

2）傳感器在速度和精度方面必須滿足標準和要求；

3）傳感器的使用和維護更加方便；

4）傳感器的成本較低。

不同類型的CNC加工對傳感器也有不同的要求。通常，高精度、中型CNC加工需要傳感器來保證精度，而大型CNC加工則需要傳感器來保證速度響應性。

1、位移檢測的應用

CNC加工中用于位移檢測的傳感器主要有直線光柵、脈沖編碼器、旋轉變壓器等。

1）線性光柵的一些應用

線性光柵是利用光的反射和投射現象制成的。它們通常用于位移檢測。它們比光學編碼器具有更高的識別能力和更高的檢測精度。它們廣泛應用于動態測量。

在進給驅動過程中，光柵固定在床身上。滑架運動的實際位移直接反映在線性光柵產生的一些脈沖信號上。采用直線光柵檢測工作臺具體位置的伺服系統是全閉環控制系統。

2）脈沖編碼器的一些應用

脈沖編碼器是一種速度傳感器或角位移傳感器，這種傳感器可以將機械旋轉角度轉換成一種電脈沖。脈沖編碼器有電磁式、接觸式、光電式三種。在上述三種脈沖編碼器中，光電式的應用最為廣泛。x軸和z軸各有一個光點編碼器。主要用于數字位移和角位移的檢測。

3）解析器的一些應用

旋轉變壓器是感應微電機。在旋轉變壓器中，角位移與輸出電壓呈連續函數關系。轉子和定子共同構成旋轉變壓器。具體來說，旋轉變壓器由兩個轉子繞組、一個鐵芯和兩個定子繞組組成。轉子和定子上，有旋轉變壓器的次級繞組和初級繞組。

2.位置檢測的應用

位置傳感器和位移傳感器有一定的區別。位置傳感器主要分為接近傳感器和接觸傳感器。

1）接觸式傳感器的應用

接觸式傳感器的觸點通常是由兩個物體接觸并按壓來進行相應的工作。常有限位開關和二維矩陣位置傳感器等。限位開關結構比較簡單，成本較低，工作可靠。運行時若有物體接觸到行程開關，行程開關內部觸點就會產生動作，從而實現整個過程的控制。如果在x軸、y軸、z軸兩端配置行程開關，則行程開關將控制移動范圍。二維矩陣位置傳感器安裝配置在機械手手掌內側。傳感器主要用于檢測自身與物體的接觸位置。

2）接近開關的應用

所謂接近開關是指當某個物體與接近開關相距預定距離時，能夠發出“動作”信號的一種開關。接近開關與物體之間不需要直接接觸。接近開關主要有霍爾式、自感式、電容式。在CNC加工中，接近開關主要用于控制工作臺行程、刀架選刀、油缸等。

在刀架選刀控制中，如下圖所示，從左到右的四個凸輪分別對應接近開關SQ4～SQ1，形成四位二進制碼。而每個代碼對應一個刀位，如0110對應6號刀位。接近開關SQ5用于奇偶校驗，以減少錯誤。刀架每旋轉一個刀位，就會發出一個信號。該信號與CNC系統的刀具位置指令進行比較。當刀架刀位信號與指令刀位信號相匹配時，表示選刀完成。

霍爾傳感器是利用霍爾現象制成的傳感器。當鍺等半導體置于磁場中，電流沿一個方向流動時，垂直方向會出現電位差，這就是霍爾現象。將小磁鐵固定在運動部件上。當零件靠近霍爾元件時，會發生霍爾現象，從而判斷物體是否就位。

3、速度檢測的應用

速度傳感器是一種將速度轉換成電信號的傳感器。一方面，這種傳感器可以檢測線速度。另一方面，它還可以檢測角速度。CNC加工中常用的傳感器有脈沖編碼器和測速發電機。

脈沖編碼器每經過一個單位角位移就產生一個脈沖。同時與定時器配合檢測角速度。測速發電機有兩種類型：直流測速發電機和交流測速發電機。測速發電機具有以下兩個特點。首先，測速發電機的轉速與輸出電壓之比的斜率較大。其次，速度與測速發電機的輸出電壓之間存在線性關系。

一般情況下，速度傳感器主要用于CNC加工中數控系統伺服單元的速度檢測。

4、壓力檢測的應用

壓力傳感器是一種將壓力轉換成電信號的傳感器。根據壓力傳感器的工作原理，可分為電容式、壓電式、壓阻式傳感器。

壓力傳感器是檢測固體和氣體之間的一種相互作用能的統稱。電容式壓力傳感器的兩個電極之間的距離和電極面積決定了傳感器的電容。電容式壓力傳感器因其性能穩定、靈敏度高而廣泛應用于CNC加工中。

壓力傳感器可以檢測CNC加工中工件的裝夾情況。如果設定值大于夾緊力，則夾緊的工件會松動。同時，系統會發出警報并停止工作。另外，壓力傳感器還可以用來檢測車刀切削力的一些變化。

5、溫度檢測及應用

溫度傳感器是將溫度轉換成另一種信號和電阻值的裝置。您通常看到的是熱敏電阻傳感器或熱阻傳感器。溫度傳感器檢測CNC加工內的溫度，然后進行相應的過熱保護和溫度補償。

CNC加工在運行過程中，運動部件的切削和電機的運轉都會產生不同程度的溫度。而且熱量也不容易盡快散去。這種現象在很大程度上影響了零件的加工精度。為了避免上述現象的發生，在CNC加工的一些易受溫度影響的部位安裝溫度傳感器。此設置可以將溫度信號轉換為電信號。傳送到數控系統進行一定的溫度補償。

另外，在電機等一些設備或部件需要過熱保護的區域，應安裝相應的溫度傳感器，以提供一定的過熱保護。

6.刀具磨損監測

刀具磨損會在一定程度上影響工件的表面粗糙度和尺寸精度。因此，為了避免CNC加工出現上述現象，有必要對刀具磨損進行相應的監測。當刀具磨損時，機床主軸電機的負載會增加。同時，電機的電壓、電流也會隨之變化，電機的功率也會發生變化。功率變化由霍爾傳感器檢測。當斷電后數控系統報警、機車停止運轉時，應立即調整或更換刀具。