直线感应同步器的结构与工作原理.

电气自动化技术专业教学资源库《传感器应用技术》课程9-数字传感器9-5-2直线感应同步器的结构与工作原理12结构工作原理目录《传感器应用技术》结构《传感器应用技术》直线感应同步器由定尺和滑尺组成，测量直线位移，用于闭环伺服系统。定尺为连续感应绕组，节距W2＝2(a2＋b2)，其中a2为导电片宽，b2为片间间隙，定尺节距即为检测周期W，常取W2＝2mm。滑尺为分段励磁绕组，分为正弦和余弦绕组两部分,两绕组的节距都为W1＝2(a1＋b1)，一般取W1＝W2。正弦绕组余弦绕组《传感器应用技术》结构结构：二尺与导轨平行41定尺（连续感应绕组）：固定在机床的固定部件滑尺上有正弦和余弦励磁绕组，在空间位置上相差1/4节距，定尺和滑尺绕组的节距相同。滑尺（分段励磁绕组：正弦+余弦）：固定在移动部件《传感器应用技术》工作原理若滑尺绕组加励磁电压，则由于电磁感应而在定尺绕组上产生感应电压，其大小取决于滑尺与定尺的相对位置。（当正弦绕组与定尺绕组对齐时，余弦绕组与定尺绕组相差1/4节距。）《传感器应用技术》工作原理•当滑尺处于A位置，即滑尺绕组与定尺绕组完全对应重合，定尺绕组线圈中穿入的磁通最多，则定尺上的感应电压最大。随着滑尺相对定尺做平行移动，穿入定尺的磁通逐渐减少，感应电压逐渐减小。•当滑尺移到图中B点位置，与定尺绕组刚好错开1/4节距时，感应电压为零。当只给滑尺上正弦绕组加励磁电压时，定尺感应电压与定、滑尺的相对位置关系如图所示。《传感器应用技术》工作原理•再移动至1/2节距处，即图中C点位置时，定尺线圈中穿出的磁通最多，感应电压最大，但极性相反。•再移至3/4节距，即图中D点位置时，感应电压又变为零，•当移动一个节距位置如图中E点，又恢复到初始状态，与A点相同。《传感器应用技术》工作原理•在定尺移动一个节距的过程中，感应电压近似于余弦函数变化了一个周期，如图中ABCDE。《传感器应用技术》工作原理滑尺正弦绕组上加激磁电压Us后，与之相耦合的定尺绕组上的感应电压为：Uos=KUScosθ1滑尺余弦绕组上加激磁电压Uc后，与之相耦合的定尺绕组上的感应电压为：Uoc=KUccos（θ1+π/2）=－KUcsinθ1《传感器应用技术》工作原理滑尺正、余旋绕组上同时加激磁电压Us、Uc时，根据叠加原理，则与之相耦合的定尺绕组上的总感应电压为：Uo=Uos+Uos=KUScosθ1－KUcsinθ1K—电磁感应系数θ1—定尺绕组上的感应电压的相位角《传感器应用技术》工作原理•感应同步器就是利用感应电势的变化，来检测在一个节距W内的位移量，为绝对式测量。•设滑尺绕组的节距为2τ，它对应的感应电势按余弦函数规律将变化2π。若滑尺的移动距离为x，则对应于感应电势以余弦函数将变化θ：()22xxpqptt==电气自动化技术专业教学资源库主讲：教师姓名谢谢大家!