机电一体化 课件 3.3.4 感应同步器

3机电一体化检测传感技术任务3.3位移传感器

──3.3.4感应同步器的应用任务3.3位移传感器──3.3.4感应同步器的应用1感应同步器结构2感应同步器工作原理3

感应同步器的信号处理原理4

感应同步器的应用与安装

分类：（1）直线式由定尺和滑尺组成

用于直线位移测量

（2）圆盘式由转子和定子组成

用于角度位移的测量

感应同步器是一种电磁式的位移检测元件任务3.3位移传感器──3.3.4感应同步器的应用任务3.3位移传感器──3.3.4感应同步器的应用长尺叫定尺，短尺叫滑尺。滑尺和定尺相对平行安装。绕组在长度方向的分布周期称为节距，又称极距，用2τ表示。尺上的绕组均为矩形绕组，其中定尺绕组是连续的，滑尺上分布着两个励磁绕组，分别为正弦绕组（sin绕组）和余弦绕组（cos绕组）。它们在长度方向相差1/4节距。1.

感应同步器结构任务3.3位移传感器──3.3.4感应同步器的应用1.

感应同步器结构任务3.3位移传感器──3.3.4感应同步器的应用感应同步器滑尺上的绕组是励磁绕组，定尺上的绕组是感应绕组。节距（极距）2τ一般为2mm。定尺固定在床身上，滑尺则安装在机床的移动部件上。通过对感应电压的测量，可以精确地测量出位移量。滑尺与定尺相互面向平行安装，两者保持0.2mm左右距离。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。2.感应同步器工作原理任务3.3位移传感器──3.3.4感应同步器的应用

设Us表示滑尺上一相绕组的激磁电压，则定尺绕组感应电压为Ud1

当滑尺移动距离为2τ，Ud1变化2π，当移动x时，则对应感应电压以余弦函数变化θ角度。任务3.3位移传感器──3.3.4感应同步器的应用2.感应同步器工作原理鉴相型通过检测感应电动势的相位测量位移。相对位移量x与相位角θ呈线性关系，只要能测出相位角θ，就可求得位移量x。感应同步器的工作方式：3.感应同步器的信号处理原理任务3.3位移传感器──3.3.4感应同步器的应用鉴幅型通过检测感应电动势的幅值测量位移。只要能测出Ud，就可求得滑尺与定尺相对位移量x。（1）鉴相工作方式供给滑尺的正、余弦绕组的激磁信号是频率、幅值相同，相位相差90°的交流励磁电压根据叠加原理，定尺上的总感应电压为其中

为滑尺绕组相对于定尺绕组的空间相位角。通过鉴别定尺感应输出电压的相位，即可测量定尺和滑尺之间的相对位移。将称为相移──位移转换系数。例如，设节距2τ=2mm，则若脉冲当量δ＝2μm/脉冲，则相移系数θρ为即，角位移脉冲当量。任务3.3位移传感器──3.3.4感应同步器的应用3.感应同步器的信号处理原理2）鉴幅工作方式供给滑尺上正、余弦绕组的励磁电压的频率相同、相位相同但幅值不同，即则在定尺绕组产生的总感应电压为

若电气角α已知，只要测出ud幅值，便能求出与位移对应的角度θ。实际测量时，不断调整α，让幅值为零。α的变化量则代表θ对应的位移量，就可测得机械位移。令当△θ很小时则

当位移量△x很小时，感应电压ud的幅值与△x成正比。

实际工作时，预先设置一个ud电压门槛电平，每当改变一个△x的位移增量，就有电压ud，当ud达到该门槛电平时，就产生一个脉冲信号。用脉冲信号去控制修改励磁电压线路，使其产生适合的us、uc，从而使ud重新降低到门槛电平以下，这样就把位移量转化为数字量——脉冲，实现了对位移的测量。任务3.3位移传感器──3.3.4感应同步器的应用3.感应同步器的信号处理原理4.应用与安装任务3.3位移传感器──3.3.4感应同步器的应用感应同步器的优点：

（1）受环境条件的影响较小，抗干扰能力强。

（2