傳感器應(yīng)用技術(shù) 課件 知識(shí)點(diǎn)：9.5感應(yīng)同步器

傳感器應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目九基于數(shù)字式傳感器的位置檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)與制作感應(yīng)同步器講授內(nèi)容感應(yīng)同步器是以電磁感應(yīng)為基礎(chǔ)，利用平面線圈結(jié)構(gòu)來檢測(cè)轉(zhuǎn)角位移與直線位移的數(shù)字式傳感器。感應(yīng)同步器分為直線式感應(yīng)同步器和旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器兩種類型，前者用于直線位移的測(cè)量，后者用于角位移的測(cè)量。感應(yīng)同步器感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)：1.直線式感應(yīng)同步器如圖所示，直線式感應(yīng)同步器主要由定尺和滑尺組成。而定尺和滑尺是由基板1、絕緣層2、繞組3構(gòu)成。屏蔽層4覆蓋在滑尺繞組上?；宀捎描T鐵或其它鋼材制成。這些鋼材的線膨脹系數(shù)應(yīng)與安裝感應(yīng)同步器的床身的線膨脹系數(shù)相近，以減小溫度誤差。感應(yīng)同步器考慮到安裝的方便，可將定尺繞組制成連續(xù)式，見下圖a。而將滑尺繞組制成分段式的，見圖b。分段繞組有2K組導(dǎo)體組成。每組又由M根有效導(dǎo)體及相應(yīng)端部串聯(lián)而成。米尺遠(yuǎn)比滑尺長(zhǎng)，其中被全部滑尺繞組所覆蓋的定尺有效導(dǎo)體N成為直線式感應(yīng)同步器的極數(shù)。組裝好的直線式感應(yīng)同步器，其定尺應(yīng)與導(dǎo)軌母線相平行，且與滑尺保持有均勻的狹小氣隙。感應(yīng)同步器

2.旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)如圖所示。定、轉(zhuǎn)子都是由基板1、絕緣層2和繞組3組成。在轉(zhuǎn)子（或定子）繞組的外面包有一層與繞組絕緣的接地屏蔽層4。基板呈環(huán)形，材料為硬鉛、不銹鋼或玻璃。繞組用銅制成。屏蔽層用錫箔或鉛膜制成。感應(yīng)同步器感應(yīng)同步器轉(zhuǎn)子繞組制成連續(xù)式的，如圖（a）所示，稱連續(xù)繞組。它由有效導(dǎo)體1、內(nèi)端部2和外端部件3構(gòu)成。有效導(dǎo)體共有N根。N也就是旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器的極數(shù)。定子繞組制成分段式，如圖（b）所示，成為分段繞組。繞組由2K組導(dǎo)體組成，它們分別屬于A相和B相。K稱為一相組數(shù)。每組由M根有效導(dǎo)體及相應(yīng)的端部串聯(lián)構(gòu)成。屬于同一組的各組，用連接線連成一相。感應(yīng)同步器感應(yīng)同步器的優(yōu)點(diǎn):①具有較高的精度與分辨力②抗干擾能力強(qiáng)③使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)單。④可以作長(zhǎng)距離位移測(cè)量⑤工藝性好，成本較低，便于復(fù)制和成批生產(chǎn)。感應(yīng)同步器①具有較高的精度與分辨力。其測(cè)量精度首先取決于印制電路繞組的加工精度，溫度變化對(duì)其測(cè)量精度影響不大。感應(yīng)同步器是由許多節(jié)距同時(shí)參加工作，多節(jié)距的誤差平均效應(yīng)減小了局部誤差的影響。目前長(zhǎng)感應(yīng)同步器的精度可達(dá)到±1.5μm，分辨力0.05μm，重復(fù)性0.2μm。直徑為300mm的圓感應(yīng)同步器的精度可達(dá)±1″，分辨力0.05″，重復(fù)性0.1″。②抗干擾能力強(qiáng)。感應(yīng)同步器在一個(gè)節(jié)距內(nèi)是一個(gè)絕對(duì)測(cè)量裝置，在任何時(shí)間內(nèi)都可以給出僅與位置相對(duì)應(yīng)的單值電壓信號(hào)，因而瞬時(shí)作用的偶然干擾信號(hào)在其消失后不再有影響。平面繞組的阻抗很小，受外界干擾電場(chǎng)的影響很小。③使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)單。定尺和滑尺，定子和轉(zhuǎn)子互不接觸，沒有摩擦、磨損，所以使用壽命很長(zhǎng)。它不怕油污、灰塵和沖擊振動(dòng)的影響，不需要經(jīng)常清掃。但需裝設(shè)防護(hù)罩，防止鐵屑進(jìn)入其氣隙。④可以作長(zhǎng)距離位移測(cè)量?？梢愿鶕?jù)測(cè)量長(zhǎng)度的需要，將若干根定尺拼接。拼接后總長(zhǎng)度的精度可保持（或稍低于）單個(gè)定尺的精度。目前幾米到幾十米的大型機(jī)床工作臺(tái)位移的直線測(cè)量，大多采用感應(yīng)同步器來實(shí)現(xiàn)。⑤工藝性好，成本較低，便于復(fù)制和成批生產(chǎn)。由于感應(yīng)同步器具有上述優(yōu)點(diǎn)，長(zhǎng)感應(yīng)同步器目前被廣泛地應(yīng)用于大位移靜態(tài)與動(dòng)態(tài)測(cè)量中，例如用于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、程控?cái)?shù)控機(jī)床及高精度重型機(jī)床及加工中測(cè)量裝置等。圓感應(yīng)同步器則被廣泛地用于機(jī)床和儀器的轉(zhuǎn)臺(tái)以及各種回轉(zhuǎn)伺服控制系統(tǒng)中。感應(yīng)同步器感應(yīng)同步器的應(yīng)用非常廣泛，可用于測(cè)量線位移、角位移以及與此相關(guān)的物理量，如轉(zhuǎn)速、振動(dòng)等。直線感應(yīng)同步器常應(yīng)用于大型精密機(jī)床、坐標(biāo)銑床及其他數(shù)控機(jī)床的定位控制和數(shù)顯;圓感應(yīng)同步器常用于需達(dá)天線定跟蹤、導(dǎo)彈制導(dǎo)、精密機(jī)床或測(cè)量?jī)x器設(shè)備的分度裝置等。

技術(shù)發(fā)展不斷推動(dòng)技術(shù)應(yīng)用！感應(yīng)式傳感器被廣泛用于測(cè)量位置或速度，但是大量的材料和對(duì)精心繞制線圈的要求使得它們生產(chǎn)成本高昂，特別是需要精密繞制的高精度設(shè)備。近年來，新一代的感應(yīng)傳感器已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)，不僅在傳統(tǒng)市場(chǎng)上，而且在工業(yè)、汽車、醫(yī)療、公用事業(yè)、科學(xué)、石油和天然氣等領(lǐng)域都有著越來越大的應(yīng)用。新一代感應(yīng)器采用與傳統(tǒng)器件相同的基本物理原理，但采用印刷電路板和現(xiàn)代數(shù)字電子學(xué)，而不是笨重的變壓器結(jié)構(gòu)和模擬電子學(xué)。印刷電