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长度测量装置——感应同步器的结构和特点

感应同步器是一种电磁感应式的高精度位移检测装置。实际上它是多极旋转变压器的展开形式。感应同步器分旋转式和直线式两种。旋转式用于角度测量,直线式用于长度测量。两者的工作原理相同。

直线感应同步器由定尺和滑尺两部分组成。定尺与滑尺之间有均匀的气隙,在定尺表面制有连续平面绕组,绕组节距为P。滑尺表面制有两段分段绕组,正弦绕组和余弦绕组。它们相对于定尺绕组在空间错开1/4节距(1/4P),定子和滑尺的结构示意图如图1 所示。

 

 

定尺和滑尺绕组示意图

定尺和滑尺的基板采用与机床床身材料热膨胀系数相近的钢板制成。经精密的照相腐蚀工艺制成印刷绕组。再在尺子的表面上涂一层保护层。滑尺的表面有时还贴上一层带绝缘的铝箔,以防静电感应。

感应同步器的特点:

1)精度高。感应同步器直接对机床工作台的位移进行测量,其测量精度只受本身精度限制。另外,定尺的节距误差有平均补偿作用,定尺本身的精度能做得很高,其精度可以达到±0.001mm,重复精度可达0.002mm

2)工作可靠,抗干扰能力强。在感应同步器绕组的每个周期内,测量信号与绝对位置有一一对应的单值关系,不受干扰的影响。

3)维护简单,寿命长。定尺和滑尺之间无接触磨损,在机床上安装简单。使用时需要加防护罩,防止切屑进入定尺和滑尺之间划伤导片以及灰尘、油雾的影响。

4)测量距离长。可以根据测量长度需要,将多块定尺拼接成所需要的长度,就可测量长距离位移,机床移动基本上不受限制。适合于大、中型数控机床。

5)成本低,易于生产。

6)与旋转变压器相比,感应同步器的输出信号比较微弱,需要一个放大倍数很高的前置放大器。