項目二位移傳感器ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-01 07:14 本頁面
【文章內容簡介】 1．定位控制系統(tǒng) 鑒相型滑尺勵磁隨動控制原理框圖 2．隨動控制系統(tǒng) 輪廓儀外形圖 磁柵式傳感器 磁柵優(yōu)點： 價格低于光柵 、制作簡單、復制方便； 測量范圍寬（從幾十毫米到數(shù)十米）、不需接長； 易安裝和調整、抗干擾能力強。 大尺寸磁柵尺外形圖 一、磁柵的組成及類型 1．磁柵的組成 磁柵傳感器是由磁柵（磁尺）、磁頭、檢測電路組成。 l－磁尺； 2－尺基； 3－磁性薄膜； 4－鐵心； 5－磁頭 磁柵的外形及結構圖 磁尺 靜態(tài)磁頭 去信號處理電路 固定孔 2．磁柵的類型 長磁柵 圓磁柵 （測量直線位移） （測量角位移） 尺形 帶形 同軸形 1－磁頭 2－磁柵 3－屏蔽罩 4－基座 5－軟墊 磁尺 磁柵外觀圖 磁頭 德國 SIKO 磁柵尺 磁頭與磁尺相對運動時的輸出波形 二、磁柵傳感器的工作原理 1．基本工作原理 磁柵傳感器工作原理 磁柵傳感器由磁柵 （ 簡稱磁尺 ） 、 磁頭和檢測電路組成 。 磁尺是用非導磁性材料做尺基 ， 在尺基的上面鍍一層均勻的磁性薄膜 ， 然后錄上一定波長的磁信號而制成的 。 磁信號的波長 （ 周期 ） 又稱節(jié)距 ， 用 W表示 。 磁信號的極性是首尾相接 ， 在 N、 N重疊處為正的最強 ， 在 S、 S重疊處為負的最強 。 磁尺的斷面和磁化圖形如圖所示 。 1．基本工作原理 磁柵傳感器示意圖 這里以靜態(tài)磁頭為例 ， 簡要說明磁柵傳感器的工作原理 。 靜態(tài)磁頭的結構如上圖所示 ， 它有兩組繞組 N1和 N2。 其中 ， N1為勵磁繞組 ， N2為感應輸出繞組 。 在勵磁繞組中通入交變的勵磁電流 ， 一般頻率為 5 kHz或 25 kHz， 幅值約為 200 mA。 勵磁電流使磁芯的可飽和部分 （ 截面較小 ） 在每周期內發(fā)生兩次磁飽和 。 磁飽和時磁芯的磁阻很大 ， 磁柵上的漏磁通不能通過鐵芯 ， 輸出繞組不產生感應電動勢 。 只有在勵磁電流每周兩次過零時 ， 可飽和磁芯才能導磁 ， 磁柵上的漏磁通使輸出繞組產生感應電動勢 e。 可見感應電動勢的頻率為勵磁電流頻率的兩倍 ，而 e的包絡線反映了磁頭與磁尺的位置關系 ， 其幅值與磁柵到磁芯漏磁通的大小成正比 。 式中： Em－感應電勢的幅值 W－磁柵信號的節(jié)距 x－機械位移量 tWxEE m ??s i n2co s ?? 磁頭輸出的電勢信號經檢波，保留其基波成分，可用下式表示： 2．信號處理方式 當兩只磁頭勵磁線圈加上同一勵磁電流時，兩磁頭輸出繞組的輸出信號為： tW xEE m ?? s in2co s1 ??tW xEE m ?? s i n2s i n2 ??Wx?2xWx ?? ?2式中： －機械位移相角， 圖 543 雙磁頭結構 雙磁頭是為了識別磁柵的移動方向而設置的，其結構如圖 543所示。兩磁頭按 (m177。 1／ 4)λ配置（ m為正整數(shù)），它們的輸出電壓分別是 為增大輸出，實際使用時常采用多間隙磁頭。多間隙磁頭的輸出是許多個間隙磁頭所取得信號的平均值，有平均效應作用，因而可提高測量精度。 圖 544 雙磁頭結構 將第二個磁頭的電壓讀出信號移相 900，兩磁頭的輸出信號則變?yōu)椋? 將兩路輸出相加，則獲得總輸出： tW xEE m ?? s in2co s39。1 ?＝tW xEE m ?? co s2s in39。2 ??)2s in ( W xtEE m ?? ?＝（ 1）鑒相方式 磁尺與磁頭接觸，使用壽命 不如光柵，數(shù)年后易退磁。 設置兩個磁頭的 意義何在？ 利用輸出信號的幅值大小來反映磁頭的位移量或與磁尺的相對位置的信號處理方式。經檢波器去掉高頻載波后可得 ： （ 2）鑒幅方式 WxEEm?2co s1＝??WxEEm?2s in2 ???與光柵的信號辨向、細分一致。 鑒幅型磁柵傳感器的原理框圖 磁柵數(shù)顯裝置的結構示意圖 1－磁性標尺 2－磁頭 3－固定塊 4－尺體安裝孔 5－泡沫墊 6
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