直線式感應同步器

曾樂樂

摘 要：直線式感應同步器是一種電磁感應式傳感元件。用來檢測機械直線位移，采用鑒幅和鑒相的方式對感應同步器輸出信號加以變換位移變成電信號。

關鍵詞：直線位移；電磁感應；三重型

直線式感應同步器是一種電磁感應式傳感元件。用來檢測機械位移，其具有精度高、運行可靠、使用壽命長、調整方便等特點，廣泛應用于航海、航天、軍事設備機械制造等部門。

1 感應同步器結構

在直線式的感應同步器定尺滑尺同樣是基板、絕緣層、繞組購成，屏蔽層覆蓋在滑尺繞組上，基板采用低碳鋼作成。這些鋼件的熱膨脹系數相近，以減少溫度誤差，考慮到接長的要求和安裝方便，可將定尺繞組做成連續式，而將滑尺繞組做成分段式。

分段式繞組由2K組導體組組成，每組可由M根有效導體及相應的端部串聯構成。定尺遠比滑尺長。其中被全部滑尺組所覆蓋的。組裝好的直線式感應同步器其定尺與導軌母線相平行，且與滑尺保持有均勻的狹小氣隙，保持持在0.2-03mm間隙。

根據不同的運行方式、精度要求、測量范圍、安裝條件等，可將同步器設計成各種不同的尺寸型狀種類：1）標準型——精度高采用最普遍。2）窄型——用于安裝尺寸受限的設備。3）帶型——適用于安裝表面不易加工的設備上。4）三重型——在一根尺上有粗中精三種繞組，以便構成絕對坐標系統。

2 感應同步器工作方式

從上面可以看出，采用鑒幅和鑒相的方式對感應同步器輸出信號加以變換后轉角和位移變成電信號。但這個電信號只是反映了一個空間周期內任一轉角位移的變化不能辨別是哪一個極下的，因而在測量這個信號時就要采用增量法，構成相對坐標系統來解決。但在某些場合卻要絕對零位系統，解決這個問題的途徑是設計三重型直線感應同步器。

3 絕對是感應同步器

所謂三重型就是在一副定滑尺寸基板上，分別有三套不同極數極距的感應同步器。其中短極距感應同步器與標準型的結構一樣，極距為1毫米，重復周期為2毫米用于精測中長極距感應同步器采用斜繞組結構，極距為分別為50毫米和2000毫米（周期分別為100毫米和4000毫米）用于粗測。基本原理是定尺繞組由平行導體串聯而成。導體中心距τ，與定尺導體軸線與滑尺的運動軸線之間的夾角為ξ，滑尺的兩個繞組分別由兩根與運動方向平行的導體串聯而成。而繞組的中心線相距τ2。如將定尺繞組激磁則滑尺繞組兩相中將感應電勢，其大小隨位置而定，當繞組的中心點o1和o2處于定尺導體中心線時，繞組感應電勢為零，當處于定子兩相鄰導體之間的感應電勢達最大，所以感應電勢是以2τ為周期變化的，τ是斜繞組的極距可表示為τ=ttanξ ，只要改變角度ξ，便可設計出滿足極距長度要求的直線式感應同步器。