磁尺是一种精度较高的方位查看设备，它由磁性标尺、磁头和查看电路构成，该设备方框图如图4-20所示。运用录磁原理将必定周期改动的方波、正弦波或脉冲电信号，用录磁磁头记载在磁性标尺（或磁盘）的磁膜上，作为丈量的基准。查看时，用拾磁磁头将磁性标尺上的磁信号转化为电信号，通过查看电路处理后用以计量磁头相对磁尺之间的位移量。磁尺按其构造可分为直线磁尺和圆型磁尺，别离用于直线位移和视点位移的丈量。磁性标尺制造简略、设备调整便利，对运用环境的条件恳求较低：如对周围电磁场的抗搅扰才干较强，在油污、粉尘较多的场合下运用有较好的安稳性。高精度的磁尺方位查看设备可用于各种丈量机、精细机床和数控机床。现将其构成及作业原理分述如下。　　　
　　　　　　　　　　　 　
　　　　　　　　　　　　图1　磁尺方位查看设备
1.磁尺查看设备的构造
　 磁性标尺（简称磁尺）是在非导磁资料如铜、不锈钢、玻璃或别的合金资料的基体上，用涂敷、化学堆积或电镀等办法加上一层10～20μm厚的硬磁性资料（如Ni-Co-P或Fe-Co合金），并在它的外表上录制持平节距周期改动的磁信号。磁信号的节距一般为0.05mm，0.1mm，0.2mm，1mm。为了避免磁头对磁性膜的磨损，一般在磁性膜上涂一层厚1～2μm的耐磨塑料维护层。磁尺按其基体形状不一样可分为：
　　 平面实体型磁尺，一般长度为600mm，逾越此长度时，可用几根对接起来运用。
　　 带状磁尺，磁尺的基体为厚0.2mm，宽70mm的磷青铜带，磁带张紧固定在有屏蔽的壳体内，然后设备在机床上。
　　 线状磁尺，其基体是2mm的青铜丝，线状磁尺套装在磁头内与磁头同轴，因青铜丝的线胀大系数大，所以长度不宜太长，一般小于1.5m。
　　 圆型磁尺，做成磁盘或磁鼓形状，用于查看角位移。
　 磁头
　 　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　图2 磁头构造暗示图
　　　　磁头是进行磁-电改换的改换器，它把反映空间方位的磁信号改换为电信号运送到查看电路中去。一般录音机上的磁头输出电压幅值与磁通改动率成份额，归于速度呼应型磁头。根据数控机床的恳求，为了在低速运动和间断时也能进行方位查看，有必要选用磁通呼应型磁头。这种磁头用软磁资料（如铍莫合金）制成二次谐波调制器。其构造如图2所示，它由铁芯、两个发作磁通方向相反的激磁绕组和两个串联的拾磁绕组构成。将高频激磁电流转入激磁绕组时，在磁头上发作磁通Φ，当磁头挨近磁尺时，磁尺上的磁信号发作的磁通进入磁头铁芯，被高频激磁电流发作的磁通Φ1所调制。所以在拾磁线圈中感应电压为U。 　
　　　　　　　　　　　　　　
　 　　式中，
　　U0——感应电压系数；
　　λ——磁尺磁化信号的节距；
　　 x——磁头有关于磁尺的位移；
　　ω——激磁电流的角频率。
　　　　为了差异磁头在磁尺上的移动方向，一般选用了间隔为 的两组磁头（其间m为恣意正整数）。如图所示，i1 ，i2 为激磁电流，其输出电压别离为
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　　 　U1和U2是相位相差90°的两列脉冲。至于哪个导前，则取决于磁尺的移动方向。根据两个磁头输出信号的超前或滞后，可断定其移动方向。

　　运用单个磁头的输出信号很小，为了行进输出信号的幅值，一同下降对录制的磁化信号正弦波形和节距差错的恳求，在实习运用时，常将几个到几十个磁头以必定的办法联接起来，构成多空位磁头，如图3所示。多空位磁头中的每一个磁头都以一样的间隔λm/2装备，相邻两磁头的输出绕组反向串接。因而，输出信号为各磁头输出信号的叠加。多空位磁头具有高精度、高分辩率、输出电压大等长处。输出电压与磁头数n成正比，例如当n=30，ω/2=5kHz时，输出的峰值达数百毫伏，当ω/2=25kHz时，峰值高达1V摆布。
　 　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　图3 多空位磁头

2.作业原理与查看电路
　　磁尺查看是仿照丈量，检出信号是一仿照量，有必要经查看电路处理改换，才干取得标明位移量的脉冲信号。查看线路包含激磁电路、信号滤波、拓展、整形、倍频、数字化等电路环节。根据激磁办法的不一样，磁尺查看也可分为鉴幅查看和鉴相查看两种，鉴相查看办法运用较多。
　　鉴相查看的分辩率能够大大高于录磁节距λ，可通过行进内插脉冲频率早年进体系的分辩率。鉴相查看的原理如图4所示，两个磁头Ⅰ、Ⅱ的激电流，由分频、滤波和功放后取得，磁头移动间隔x后的输出电压为
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　　在求和电路中相加，则得磁头总输出电压为
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　由上式可知，构成输出电压U 的幅值安稳，而相位随磁头与磁尺的相对方位x改动而变。其输出信号与旋改动压器、感应同步器的读取绕组中取出的信号类似，所以其查看电路也一样。总输出电压U经带通滤波器、限幅、拓展整形得到与方位量有关的信号，送入检相内插电路中进行内插细分后，得到预订分辩率的计数脉冲信号。计数信号送入数控体系，即可进行数字操控和数字显现。
　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　图4　磁尺鉴相原理图

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