感應(yīng)同步器是什么

感應(yīng)同步器是一種電磁式位置檢測(cè)元件，按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為直線式和旋轉(zhuǎn)式（圓盤式）兩種。直線式感應(yīng)同步器由定尺和滑尺組成；旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器由定子和轉(zhuǎn)子組成。前者用于測(cè)量直線位移，用于全閉環(huán)伺服系統(tǒng)，后者用于測(cè)量角位移，用于半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。

感應(yīng)同步器的工作原理

感應(yīng)同步器是利用兩個(gè)平面形繞組的互感隨位置不同而變化的原理組成的?？捎脕頊y(cè)量直線或轉(zhuǎn)角位移。測(cè)量直線位移的稱長(zhǎng)感應(yīng)同步器，測(cè)量轉(zhuǎn)角位移的稱圓感應(yīng)同步器。長(zhǎng)感應(yīng)同步器由定尺和滑尺組成。圓感應(yīng)同步器由轉(zhuǎn)子和定子組成。這兩類感應(yīng)同步器是采用同一的工藝方法制造的。一般情況下。首先用絕緣粘貼劑把銅箔粘牢在金屬（或玻璃）基板上，然后按設(shè)計(jì)要求腐蝕成不同曲折形狀的平面繞組。這種繞組稱為印制電路繞組。定尺和滑尺，轉(zhuǎn)子和定子上的繞組分布是不相同的。在定尺和轉(zhuǎn)子上的是連續(xù)繞組，在滑尺和定子上的則是分段繞組。分段繞組分為兩組，布置成在空間相差90°相角，又稱為正、余弦繞組。感應(yīng)同步器的分段繞組和連續(xù)繞組相當(dāng)于變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)線圈，利用交變電磁場(chǎng)和互感原理工作。安裝時(shí)，定尺和滑尺，轉(zhuǎn)子和定子上的平面繞組面對(duì)面地放置。由于其間氣隙的變化要影響到電磁耦合度的變化，因此氣隙一般必須保持在0.25±0.05mm的范圍內(nèi)。工作時(shí)，該電動(dòng)勢(shì)隨定尺與滑尺（或轉(zhuǎn)子與定子）的相對(duì)位置不同呈正弦、余弦函數(shù)變化。再通過對(duì)此信號(hào)的檢測(cè)處理，便可測(cè)量出直線或轉(zhuǎn)角的位移量。

感應(yīng)同步器的組成

直線感應(yīng)同步器

直線感應(yīng)同步器由定尺和滑尺組成。定尺和滑尺由基板、絕緣和繞組三部分組成。其中，滑尺繞組的外面包有一層與繞組絕緣的接地屏蔽層。基板常采用導(dǎo)磁材料，其膨脹系數(shù)與所安裝的主體相同（如優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼）；繞組用電解銅銷腐蝕制成；絕緣材料一般選用酚醛玻璃環(huán)氧絲布和聚乙烯醇縮丁醛膠或用聚酰胺作固化劑的環(huán)氧樹脂，這此材料黏著力強(qiáng)、絕緣性好。屏蔽層用鋁箱或鋁膜制成，起靜電屏蔽作用。定尺遠(yuǎn)比滑尺長(zhǎng)，安裝時(shí)必保證滑尺繞組全部覆蓋定尺的繞組定尺上是連續(xù)繞組，滑尺1是分段繞組，分正強(qiáng)和余弦兩部分，在空間相差90°電角度，即1/4周期。

旋轉(zhuǎn)感應(yīng)同步器

旋轉(zhuǎn)感應(yīng)同步器由定子和轉(zhuǎn)子組成，轉(zhuǎn)子相當(dāng)于直線感應(yīng)器的定尺。定子相當(dāng)于滑尺，形狀是調(diào)片形。其定子和轉(zhuǎn)子也同時(shí)由基板、絕緣層、繞組三部分組城基板呈環(huán)狀，材料為硬鋁、不銹鋼或玻璃。定子和轉(zhuǎn)子繞組的制造工藝與直線感應(yīng)同步器相同。目前，圓感應(yīng)同步器的直徑一般50mm，76mm，178mm和302mm四種，徑向繞組導(dǎo)體數(shù)（即極數(shù)）有180極、360極、512極、720極和1080極五種。在極數(shù)相同的情況下，圓感應(yīng)同步器的直徑越大，其精度越高。轉(zhuǎn)子繞軸旋轉(zhuǎn)，通常采用導(dǎo)電環(huán)直接耦合輸出，或者通過耦合變壓器，將轉(zhuǎn)子的一次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)經(jīng)氣隙耦合到定子二次側(cè)輸出。

感應(yīng)同步器的特點(diǎn)

①具有較高的精度與分辨力。其測(cè)量精度首先取決于印制電路繞組的加工精度，溫度變化對(duì)其測(cè)量精度影響不大。感應(yīng)同步器是由許多節(jié)距同時(shí)參加工作，多節(jié)距的誤差平均效應(yīng)減小了局部誤差的影響。目前長(zhǎng)感應(yīng)同步器的精度可達(dá)到±1.5μm，分辨力0.05μm，重復(fù)性0.2μm。直徑為300mm的圓感應(yīng)同步器的精度可達(dá)±1″，分辨力0.05″，重復(fù)性0.1″。

②抗干擾能力強(qiáng)。感應(yīng)同步器在一個(gè)節(jié)距內(nèi)是一個(gè)絕對(duì)測(cè)量裝置，在任何時(shí)間內(nèi)都可以給出僅與位置相對(duì)應(yīng)的單值電壓信號(hào)，因而瞬時(shí)作用的偶然干擾信號(hào)在其消失后不再有影響。平面繞組的阻抗很小，受外界干擾電場(chǎng)的影響很小。

③使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)單。定尺和滑尺，定子和轉(zhuǎn)子互不接觸，沒有摩擦、磨損，所以使用壽命很長(zhǎng)。它不怕油污、灰塵和沖擊振動(dòng)的影響，不需要經(jīng)常清掃。但需裝設(shè)防護(hù)罩，防止鐵屑進(jìn)入其氣隙。

④可以作長(zhǎng)距離位移測(cè)量?？梢愿鶕?jù)測(cè)量長(zhǎng)度的需要，將若干根定尺拼接。拼接后總長(zhǎng)度的精度可保持（或稍低于）單個(gè)定尺的精度。目前幾米到幾十米的大型機(jī)床工作臺(tái)位移的直線測(cè)量，大多采用感應(yīng)同步器來實(shí)現(xiàn)。

⑤工藝性好，成本較低，便于復(fù)制和成批生產(chǎn)。由于感應(yīng)同步器具有上述優(yōu)點(diǎn)，長(zhǎng)感應(yīng)同步器目前被廣泛地應(yīng)用于大位移靜態(tài)與動(dòng)態(tài)測(cè)量中，例如用于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、程控數(shù)控機(jī)床及高精度重型機(jī)床及加工中測(cè)量裝置等。圓感應(yīng)同步器則被廣泛地用于機(jī)床和儀器的轉(zhuǎn)臺(tái)以及各種回轉(zhuǎn)伺服控制系統(tǒng)中。