5感應同步器(存儲版)
【正文】 600時，絲杠上的螺母帶動工作臺移動了一個導程，間接測量了執(zhí)行部件的直線位移。鑒相式是根據感應輸出電壓的相位來檢測位移量；鑒幅式是根據感應輸出電壓的幅值來檢測位移量。主要用于高精度同步隨動系統(tǒng)和軸角編碼系統(tǒng)作為角度傳感元件。讀出輸出信號的相位，就可確定磁頭的位置。測量所走過的行程時，可加一個計數器，累計所轉的轉數，折算成位移總長度。 轉子繞組中產生的感應電壓為 兩磁軸平行，此時轉子繞組中感應電壓最大，即 實際使用時通常采用多極形式，如正余弦旋轉變壓器，其定子和轉子均由兩個匝數相等，軸線相互垂直的繞組構成， ?? s i nco s2 cs ???? ＝轉子輸出電壓則為 ?? s i nco s2 cs KUKUU ??如圖所示。 (53) 假如，轉子逆向轉動，可得 tUUtUUmcms????si nc o ssi nsi n???? s i nco s2 cs KUKUU ??tKVtKVmm????????s i n)s i n ()s i nco sco s( s i ns i n????2. 鑒幅工作方式 給定子的兩個繞組分別通以頻率相同、相位相同、幅值分別按正弦和余弦變化的交流激磁電壓，即 式中 α— 激磁繞組中的電氣角。 ），其輸出電壓和轉子轉角 θ成線性關系。 ，一般將其中一個繞組（如 Z Z2）短接。一方面，該計數脈沖及符號送比較器與進給脈沖比較；另一方面，經正余弦 (sin/cos)信號發(fā)生器，產生驅動測量元件的兩路信號 sin和 cos，使 α 角與此相對應發(fā)生改變。鑒幅式系統(tǒng)工作之前，數控裝置和測量元件的信號處理電路都沒有脈沖輸出，比較器的輸出為零，工作臺不移動。 則在定尺繞組產生的總感應電壓為 (58) 式中 θ— 與位移對應的角度。當數控裝置要求工作臺沿一個方向位移時，產生一列進給脈沖，經脈沖調相器的調相分頻通道轉化為相位變化信號 Δθ1′，它作為指令信號送入鑒相器；測量裝置及信號處理電路的作用是將工作臺的位移量檢測出來，并表達成與基準信號之間的相位差 Δθ2′，也被送入鑒相器。 圖 521 有指令脈沖時序波形 F C1 C2 C0 C3 F1 分頻器 2輸出 分頻器 1輸出 Δθ1 12???＝NN?? 21 ＝? 當用同一脈沖源的輸出時鐘脈沖去觸發(fā)容量相同的兩個分頻器 1和 2時（見圖 57），結果在兩個分頻器最后一級的輸出是頻率大大降低的兩個同頻率信號。圖 519為其原理組成框圖，在脈沖調相器中，由基準信號發(fā)生器產生的基準脈沖信號分成兩路，一路直接輸入分頻器 1，它為 1/N分頻的二進制計數器，稱為基準分頻通道。為確定唯一位移，在滑尺上與正弦繞組錯開 1/4節(jié)距處，配置了余弦繞組。當滑尺移到圖中 B點位置，與定尺繞組剛好錯開 1/4節(jié)距時，感應電壓為零。 直線感應同步器結構 U2 定尺 滑尺 余弦繞組 正弦繞組 US Uc 感應同步器兩個單元繞組之間的距離為節(jié)距，滑尺和定尺的節(jié)距均為，這是衡量感應同步器精度的主要參數。 工藝性好，成本較低，便于復制和成批生產。兩相繞組節(jié)距相同，均為 W1，通常取 W1 = W2= W。 相位角，故分別稱為正弦繞組和余弦繞組。 使用壽命長，維護簡單。長尺叫定尺，安裝在機床床身上，短尺為滑尺，安裝于移動部件上，兩者平行放置，保持 ~。隨著滑尺相對定尺做平行移動，穿入定尺的磁通逐漸減少，感應電壓逐漸減小。在一個周期內，感應電壓的某一幅值對應兩個位移點，如圖 54中 M、 N兩點。 脈沖調相器的作用是將來自數控裝置的進給脈沖信號轉換為相位變化的信號。因此，在指令脈沖作用下，調相分頻通道輸出脈沖與基準脈沖有一個相位差 Δ θ 1，且 Δ θ 1＝ θ 1－ θ 0， θ 0為基準信號發(fā)生器的基準相位； θ 1為指令信號相位； θ 1的大小取決于指令脈沖數，其隨時間變化的快慢取決于指令脈沖頻率，而其相對于 θ 0的超前與滯后，則取決于指令脈沖進給方向。 鑒相式伺服系統(tǒng)利用相位比較原理進行工作。 式中 α— 給定的電氣角。另一路來自測量及信號處理電路，以數字脈沖形式出現(xiàn)，體現(xiàn)了工作臺實際移動的距離。解調后的信號經電壓頻率（ V/F）轉換器變成計數脈沖，脈沖的個數與電壓幅值成正比，并用符號觸發(fā)器表示方向。在 ? 轉子上有兩個輸出繞組 ? —— 正弦輸出繞組和余弦輸出繞組，這兩個繞組的軸線也互成 90176。 60176。由于旋轉變壓器的轉子和被測軸連接在一起，所以，被測軸的角位移就知道了 。 tUU m ?s in1 ? tUUm ?s in1 ?tUU m ?s in1 ? 圖 514 旋轉變壓器工作原理 ??? co ss i nco s12 tKVKUU m??tKVV m ?s i n2 ?式中 K— 變壓比（即繞組匝數比）； Vm— 勵磁信號的幅值； ω — 勵磁信號角頻率； θ — 旋轉變壓器轉角。 如果將旋轉變壓器裝在數控機床的滾珠絲杠上，當角從 00到 3600時，絲杠上的螺母帶動工作臺移動了一個導程，間接測量了執(zhí)行部件的直線位移。 ，則得到輸出電壓為 ? 在求和電路中相加，則得到磁頭總輸出電壓為 三、磁柵位移傳感器 txUU ??? c o s2s i n01 ?txUU ??? s i n2c o s02 ????????? ??
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