感应同步器的结构与工作原理

感应同步器的结构与工作原理

感应同步器是一种电磁感应式的位移检测装置，广泛应用于各种精密测量和控制系统中。本文将详细介绍感应同步器的结构组成及其工作原理，帮助读者更好地理解这一重要传感器的工作机制。

感应同步器的结构

感应同步器与旋转变压器一样，是一种电磁感应式的位移检测装置，有圆感应同步器与直线感应同步器两种，其工作方式与工作原理相同，前者用于测量角位移，后者用于测量直线位移。

图1 直线感应同步器的结构

直线感应同步器的结构如图1所示，它有定尺和滑尺，钢质基尺1上，用绝缘粘结剂4粘贴铜箔3，铜箔经照相腐蚀成绕组，绕组节距均为2τ=2mm，定尺上是连续绕组，滑尺上作有正弦绕组和余弦绕组，两个绕组在空间位置上相差1/4节距。定尺表面上涂有耐切削液涂层2，滑尺绕组上还粘贴有一层铝箔5，铝箔与机床接地以防静电感应。定尺安装在机床的固定部件上，滑尺安装在被测的移动部件上，两尺绕组表面保持平行，留有间隙0.2～0.3mm。定尺一般的长度只有250mm，滑尺长度小于150mm，要增大测量长度时，可将多条定尺连接，相邻两尺的绕组用导线焊接起来并保持连接后连续绕组节距的精度。

工作原理

感应同步器的工作原理与旋转变压器的工作原理相同，滑尺的两个激磁绕组通以激磁电压滑尺与定尺相对移动时，在定尺上便产生感应电压，感应电压随位移的变化而变化。滑尺与定尺相对移动时，定尺上感应电压的变化情况。设当滑尺的正弦绕组与定尺绕组重叠时，这时绕组完全耦合，感应电压最大。滑尺相对定尺移动后，感应电压逐渐变小，在错开1/4节距时，感应电压为零。再继续移到1/2节距时，得到的电压值与开始位置相同但极性相反。随后感应电压在3/4节距位置d点时又变为零，在移动一个节距到e点时，电压幅值与a点位置相同。这样滑尺在移动一个节距的过程中，感应电压变化了一个余弦波形。同理因余弦绕组与正弦绕组错开1/4个节距，即π/2的相位角，由余弦绕组激磁在定尺上产生的感应电压应按正弦规律变化。定尺上的总感应电压，是上述两个感应电压的线性叠加。

定尺和滑尺绕组的节距均为2τ＝2mm，当两尺相对移动2τ后，感应电势以余弦或正弦函数变化角2π，当相对移动距离为x时，则对应的感应电压将变化一个相位角θ机， 由比例关
系

可得

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