3.16.4同步感应器精品.pptVIP

* 滑尺上有两个绕组，彼此相距π/2或3π/4。当定尺栅距为W2时，滑尺上的两个绕组间的距离L1应满足如下关系：L1=(n/2+1/4)W2。n=0时相差π/2，n=1时相差3π/4，n=2时相差5π/4。 * 感应同步器作为位置测量装置在数控机床上有 * 根据叠加原理可直接求出感应电动势 U0=KUmSinωtCosθ-KUmCosωtSinθ =KUmSin(ωt-θ) * θ1= πx2／τ（x2是指令位移值） * 定子、转子分别相当于直线式感应同步器的定尺和滑尺。定子绕组中的两个绕组也错开1/4节距。 转子是绕转轴旋转的，通常采用导电环直接耦合输出，或者通过耦合变压器，将转子初级感应电势经气隙耦合到定于次级上输出。旋转式感应同步器在极数相同情况下，同步器的直径越大，其精度越高。 感应同步器的绕组 3.16.4 感应同步器 感应同步器是应用电磁感应原理来测量直线位移和角位移 的一种传感器。 感应同步器由两个平面绕组构成，利用电磁感应原理，把直线位移或转角位移变为电信号。测量直线位移的称长感应同步器，由定尺和滑尺组成。测量转角位移的称圆感应同步器，由转子和定子组成。 2、直线式感应同步器的结构 直线式感应同步器的定尺和滑尺， 都由图中的基板、 绝缘层和绕组构成， 绕组的外面包有一层与绕组绝缘的接地屏蔽层， 如图所示。 定尺安装在静止的机械设备上，与导轨母线平行； 滑尺安装在活动的机械部件上，与定尺之间保持均匀的狭小气隙。 滑尺相对定尺而移动。 直线式感应同步器外形 直线式感应同步器定尺和滑尺的基板采用铸铁或其他钢材做成。 这些钢材的线膨胀系数应与安装感应同步器的床身的线膨胀系数相近， 以减小温度误差。 在定尺和滑尺上腐蚀成印制电路绕组， 绕组的材料为铜。 考虑到接长的要求和安装的方便， 将定尺绕组做成连续式， 由一连串线圈串联而成； 而将滑尺绕组做成分段式， 并分别为正弦绕组（S绕组）和余弦绕组（C绕组）， 它们在空间位置上错开而形成90°相位差。 定尺上是单向、均匀、连续的感应绕组 定尺、滑尺绕组中相邻两有效导体间的距离分别为节距W2、 W1 ，统称节距，用2τ表示，常取2mm，节距代表测量周期 绕组节距w2=w1=2(a1+b1),其中a1,b1分别为刀片宽度和间隙，滑尺的节距也可取 w1=2w2/3 滑尺有两组绕组，一组为正弦绕组，另一为余弦绕组。 当正弦绕组与定尺绕组对齐时，余弦绕组与定尺绕组相差1/4节距。 11’为正弦绕组，22’为余弦绕组，定尺与滑尺之间的间隙为0.3mm左右。 定尺比滑尺长，其中被全部滑尺绕组所覆盖的尺寸有效导体数称为直线感应同步器的极数。 定尺和滑尺绕组结构 （a） 定尺绕组； （b） 滑尺绕组 感应同步器定尺、滑尺 直线式感应同步器的种类 根据不同的运行方式、精度要求、测量范围、安装条件等， 直线式感应同步器可设计成各种不同的尺寸、形状和种类。 直线感应同步器可分为标准型和窄形两种。窄形直线同步感应器中定尺、滑尺长度与标准型相同，仅是宽度较窄。标准型直线感应同步器精度高，应用广，每根定尺长250mm。如果测量长度超过175mm时，可将几根定尺接起来使用，甚至可连接长达十几米，但必须保持安装平整，否则极易损坏。 感应同步器的工作原理 感应同步器利用定尺和滑尺的两个平面印刷电路绕组的互感随其相对位置变化的原理，将位移转换为电信号。类似于变压器的原边和副边。 精度高，分辨率可达0.05um，测量位移范围大，广泛用于数控机床、雷达天线定位跟踪等。 当在滑尺绕阻施加激励交变电压时，在定尺绕阻可感应出与两尺位置由关系的交变电压，根据激励电压的不同，可分为鉴相式和鉴幅式两种。 感应同步器工作时，定尺和滑尺相互平行、相对放置，它们之间保持一定的气隙（0.25±0.005）mm，定尺固定，滑尺可动。当滑尺的S和C绕组分别通过一定的正、余弦电压激励时，定尺绕组中就会有感应电势产生，其值是定、滑尺相对位置的函数。 滑尺两段感应绕组相对于定尺绕组在空间错开1/4节距 定尺固定在床身上，滑尺则安装在机床的移动部件上 滑尺两个绕组中的任一绕组加上激励电压时，由于电磁感应，在定尺绕组中会感应出相同频率的感应电压，通过对感应电压的测量，可以精确地测量出位移量。 感应电动势 移动距离 U0 US UC 定尺 滑尺 2τ τ/2 正弦绕组A 余弦绕组B 在励磁绕组上加上一定的交变励磁电压，定尺绕组中就产生相同频率的感应电动势，其幅值大小随滑尺移动呈余弦规律变化。 滑尺移动一个节距，感应电动势变化一个周期。 a点: 定尺