結(jié)構(gòu)
感應(yīng)同步器與旋轉(zhuǎn)變壓器一樣,是一種電磁感應(yīng)式的位移檢測裝置,有圓感應(yīng)同步器與直線感應(yīng)同步器兩種,其工作方式與工作原理相同,前者用于測量角位移,后者用于測量直線位移。
圖1 直線感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)
直線感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)如圖1所示,它有定尺和滑尺,鋼質(zhì)基尺1上,用絕緣粘結(jié)劑4粘貼銅箔3,銅箔經(jīng)照相腐蝕成繞組,繞組節(jié)距均為2τ=2mm,定尺上是連續(xù)繞組,滑尺上作有正弦繞組和余弦繞組,兩個繞組在空間位置上相差1/4節(jié)距。定尺表面上涂有耐切削液涂層2,滑尺繞組上還粘貼有一層鋁箔5,鋁箔與機(jī)床接地以防靜電感應(yīng)。定尺安裝在機(jī)床的固定部件上,滑尺安裝在被測的移動部件上,兩尺繞組表面保持平行,留有間隙0.2~0.3mm。定尺一般的長度只有250mm,滑尺長度小于150mm,要增大測量長度時,可將多條定尺連接,相鄰兩尺的繞組用導(dǎo)線焊接起來并保持連接后連續(xù)繞組節(jié)距的精度。
工作原理
感應(yīng)同步器的工作原理與旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理相同,滑尺的兩個激磁繞組通以激磁電壓滑尺與定尺相對移動時,在定尺上便產(chǎn)生感應(yīng)電壓,感應(yīng)電壓隨位移的變化而變化?;吲c定尺相對移動時,定尺上感應(yīng)電壓的變化情況。設(shè)當(dāng)滑尺的正弦繞組與定尺繞組重疊時,這時繞組完全耦合,感應(yīng)電壓最大?;呦鄬Χǔ咭苿雍?,感應(yīng)電壓逐漸變小,在錯開1/4節(jié)距時,感應(yīng)電壓為零。再繼續(xù)移到1/2節(jié)距時,得到的電壓值與開始位置相同但極性相反。隨后感應(yīng)電壓在3/4節(jié)距位置d點時又變?yōu)榱悖谝苿右粋€節(jié)距到e點時,電壓幅值與a點位置相同。這樣滑尺在移動一個節(jié)距的過程中,感應(yīng)電壓變化了一個余弦波形。同理因余弦繞組與正弦繞組錯開1/4個節(jié)距,即π/2的相位角,由余弦繞組激磁在定尺上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓應(yīng)按正弦規(guī)律變化。定尺上的總感應(yīng)電壓,是上述兩個感應(yīng)電壓的線性疊加。
定尺和滑尺繞組的節(jié)距均為2τ=2mm,當(dāng)兩尺相對移動2τ后,感應(yīng)電勢以余弦或正弦函數(shù)變化電氣角2π,當(dāng)相對移動距離為x時,則對應(yīng)的感應(yīng)電壓將變化一個相位角θ機(jī) , 由比例關(guān)
系
可得
(1)