《感应同步器ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《感应同步器ppt课件.ppt（20页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、,河南工业职业技术学院电气工程系,第三讲 感应同步器,一、感应同步器的结构和种类二、感应同步器的工作原理三、感应同步器的信号处理四、感应同步器的应用,1、直线式感应同步器的结构,一、感应同步器的结构和种类,直线式感应同步器的定尺和滑尺，都由图中的基板、绝缘层和绕组构成，绕组的外面包有一层与绕组绝缘的接地屏蔽层，如图5-3-1所示。,定尺安装在静止的机械设备上，与导轨母线平行；滑尺安装在活动的机械部件上，与定尺之间保持均匀的狭小气隙。滑尺相对定尺而移动。,图5-3-1 直线式感应同步器外形,直线式感应同步器定尺和滑尺的基板采用铸铁或其他钢材做成。这些钢材的线膨胀系数应与安装感应同步器的床身的线膨
2、胀系数相近，以减小温度误差。,在定尺和滑尺上腐蚀成印制电路绕组，绕组的材料为铜。考虑到接长的要求和安装的方便，将定尺绕组做成连续式，由一连串线圈串联而成；而将滑尺绕组做成分段式，并分别为正弦绕组（S绕组）和余弦绕组（C绕组），它们在空间位置上错开而形成90相位差，如图5-3-2所示。,图5-3-2 定尺和滑尺绕组结构（a）定尺绕组；（b）滑尺绕组,感应同步器定尺、滑尺,2、直线式感应同步器的种类,根据不同的运行方式、精度要求、测量范围、安装条件等，直线式感应同步器可设计成各种不同的尺寸、形状和种类。,直线感应同步器可分为标准型和窄形两种。窄形直线同步感应器中定尺、滑尺长度与标准型相同，仅是宽度
3、较窄。标准型直线感应同步器精度高，应用广，每根定尺长250mm。如果测量长度超过175mm时，可将几根定尺接起来使用，甚至可连接长达十几米，但必须保持安装平整，否则极易损坏。,二、感应同步器的工作原理,感应同步器利用定尺和滑尺的两个平面印刷电路绕组的互感随其相对位置变化的原理，将位移转换为电信号。类似于变压器的原边和副边。,精度高，分辨率可达0.05um，测量位移范围大，广泛用于数控机床、雷达天线定位跟踪等。,当在滑尺绕阻施加激励交变电压时，在定尺绕阻可感应出与两尺位置由关系的交变电压，根据激励电压的不同，可分为鉴相式和鉴幅式两种。,感应同步器工作时，定尺和滑尺相互平行、相对放置，它们之间保持
4、一定的气隙（0.250.005）mm，定尺固定，滑尺可动。当滑尺的S和C绕组分别通过一定的正、余弦电压激励时，定尺绕组中就会有感应电势产生，其值是定、滑尺相对位置的函数。,如图5-3-2所示，先考虑对S绕组单独励磁，滑尺处在A点的位置时，滑尺S绕组与定尺某一绕组重合，定尺感应电动势值最大；当滑尺向右移动W/4距离到达B点的位置时，定尺感应电动势为零；当滑尺移过W/2至C点位置时，定尺感应电动势为负的最大值；当移过3W/4至D点的位置时，定尺感应电动势又为零，其感应电动势如图5-3-3中曲线1所示。同理，余弦绕组单独励磁时，定尺感应电动势变化如曲线2所示。定尺上产生的总的感应电动势是正弦、余弦绕
5、组分别励磁时产生的感应电动势之和。,图5-3-3 感应电动势与两相绕组相对位置的关系,三、感应同步器的信号处理方式,对于感应同步器组成的检测系统可以采用不同的励磁方式，输出信号也可采用不同的处理方式，从励磁方式来说一般可分为两大类，一类是以滑尺(或定子)励磁，由定尺(或转子)输出；另一类是以定尺励磁由滑尺输出。感应同步器的信号处理方式一般有鉴相型、鉴幅型和脉冲调宽型三种。,1.鉴相型,给滑尺的S和C绕组以等频、等幅、相位差为90的电压分别激磁，就可根据感应电势的相位来鉴别位移量。若定尺节距为W（标准为2 mm），机械位移x引起的电相角变化为，其总感应电动势e与两尺的相对位移x关系为,式（5-3
6、-1）,图5-3-4 鉴相型,如果给滑尺的正、余弦绕组以同频、同相但不等幅的电压激磁时，则可根据感应电势的幅值来鉴别位移量，称为鉴幅型。正、余弦同时激磁时的总感应电势为,式（5-3-2）,式中，为给定电角度；位移;感应电势的幅值为kUmcos(-)，即幅值与x有关。,2.鉴幅型,图5-3-5 鉴幅型,3.脉冲调宽型,脉冲调宽型实质上为鉴幅型，优点是克服了鉴幅型中函数变压器绕制工艺和开关电路的分散性所带来的误差。,四、感应同步器的应用,感应同步器的应用十分广泛。它与数字位移显示装置(简称感应同步器数显表)配合，能快速地进行各种位移的精密测量，并进行数字显示。它若与相应电气控制系统组成位置伺服控制系统(包括自动定位及闭环伺服系统)，能实现整个测量系统的半自动化及全自动化。如在感应同步器数显表中配上微处理器，将大大提高了数字显示功能及位移检测的可靠性。,鉴幅型感应同步器数显表,图5-3-6 直线感应同步器数显装置系统联接示意图,感应同步器鉴幅位移测量装置如图5-3-6所示，它由感应同步器和数显表两部分组成，前置放大器、匹配变压器与感应同步器一起安装在机床上。,SF2P型感应同步器数显表,通用型前置放大器，激磁匹配器,感应同步器定尺、滑尺,直线感应同步器数显装置系统,
