数字式位移传感器
光栅由标尺光栅和指示光栅构成,两者的光刻密度一样,但体长相差许多,其构造如图1所示。
![](http://www.591dg.com/uploads/allimg/blog/qjjkfsp5fjk.jpg)
图1 光栅丈量原理
指示光栅上呈现莫尔条纹,它们是沿着与光栅条纹简直成笔直的方向摆放的,如图2所示。
图2 莫尔条纹暗示
光栅莫尔条纹的特色是起扩展效果,用W标明条纹宽度,P标明栅距,θ标明光栅条纹间的夹角,则有
光栅丈量体系的底子构成如图3所示。
![](http://www.591dg.com/uploads/allimg/blog/i5ncpouzm3h.jpg)
图3 光栅丈量体系
1.感应同步器
(1)直线感应同步器
由定尺和滑尺两有些构成。
滑尺外表刻有两个绕组,即正弦绕组和余弦绕组,见图4。
![](http://www.591dg.com/uploads/allimg/blog/5jwps5pfnvw.jpg)
图4 感应同步器原理图
(2)圆盘式感应同步器
如图5所示,其转子恰当于直线感应同步器的滑尺,定子恰当于定尺,并且定子绕组中的两个绕组也错开1/4节距。
![](http://www.591dg.com/uploads/allimg/blog/fxawr5fxzag.jpg)
图5 圆盘式感应同步器?
(a) 定子; (b) 转子?
感应同步器依据其激磁绕组供电电压办法不一样,分为鉴相丈量办法和鉴幅丈量办法。
(1) 鉴相式
依据感应电势的相位来区别位移量。
图6阐明晰感应电势幅值与定尺和滑尺相对方位的联络。
图6 滑尺绕组方位与定尺感应电势幅值的改动联络
滑尺在定尺上每滑动一个节距,定尺绕组感应电势就改动了一个周期,即??
eA=Ku–Acosθ(4-11)??
式中: ;
K——滑尺和定尺的电磁耦合系数; ?
θ——滑尺和定尺相对位移的折算角。
若绕组的节距为W,相对位移为l,则
一样,当仅对正弦绕组B施加沟通激磁电压UB时,定尺绕组感应电势为
e B=-Ku B sinθ (4-13)?
对滑尺上两个绕组一同加激磁电压,则定尺绕组上所感应的总电势为
?? e =e A+eB=Ku Acosθ-KuBsinθ
=KUmsinωt cosω-KU mcosωtsinω
=KUmsin (ωt-θ) (4-14)??
从上式能够看出,感应同步器把滑尺相对定尺的位移l的改动转成感应电势相角θ的改动。因而,只需测得相角θ,就能够知道滑尺的相对位移l:
??
(2)鉴幅式
在滑尺的两个绕组上施加频率和相位均一样,但幅值不一样的沟通激磁电压uA和uB。 ??
uA=Umsinθ-1sinωt (4-16)
uB=Umcosθ -1 sinωt (4-17)??
式中: θ1——指令位移角。
设此刻滑尺绕组与定尺绕组的相对位移角为θ,则定尺绕组上的感应电势为
e =KuA cosθ-KuBsinθ=KUm(sinθ -1 cosθ-cosθ-1sinθ)sinωt=KUmsin (θ1-θ) sinωt (4-18)
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