线状磁尺

线状磁尺是在直径为2mm的青铜丝上镀镍钻合金或用水磁材料制成。线状磁尺套在磁头中间,与磁头同轴,两者之间具有很小的间隙。磁头是特制的,两磁头轴向相距λ/4(λ为磁化信号的节距)。由于磁尺包围在磁头中间,对周围电磁起到了屏蔽作用,所以抗干扰能力强、输出信号大,系统检测精度高。但线膨胀系数大,所以不宜做得过长,一般小于1.5mm。线状磁尺的机械结构可做得很小,通常用于小型精密数控机床、微型量仪或测量机上,其系统精度可达0.002mm/300mm.

磁性标尺磁性标尺(简称磁尺)按其基体形状不同可分成以下类型

平面实体型磁尺磁头和磁尺之间留有间隙,磁头固定在带有板弹簧的磁头架上。磁尺的刚度和加工精度要求较高,因而成本较高。磁尺长度一般小于600mm,如果要测量较长距离,可将若干磁尺接长使用。

带状磁尺带状磁尺是在磷青铜带上镀一层 Ni-Co-p合金磁膜,带宽为70mm,厚0.2mm,最大长度可达15m。磁带固定在用低碳钢做的屏蔽壳体内,并以一定的预紧力绷紧在框架或支架中,使其随同框架或机床一起胀缩,从而减小温度对测量精度的影响。磁头工作时与磁尺接触,因而有磨损。由于磁带是弹性件,允许一定的变形,因此对机械部件的安装精度要求不高。

线状磁尺。

圆形磁尺,圆形磁尺的磁头和带状磁尺的磁头相同,不同的是将磁尺做成磁盘或磁鼓形状,主要用来检测角位移。1

磁头磁头是进行磁电转换的变换器,它把反映空间位置的磁信号转换为电信号输送到检测电路中去。普通录音机上的磁头输出电压幅值与磁通变化率成比例。属于速度响应型磁头。根据数控机床的要求,为了在低速运动和静止时也能进行位置检测,必须采用磁通响应型磁头。这种磁头用软磁材料(如坡莫合金)制成二次谐波调制器。它由铁心上两个产生磁通方向相反的励磁绕组和两个串联的拾磁绕组组成。将高频励磁电流通入励磁绕组时,在磁头上产生磁通φ1。当磁头靠近磁尺时,磁尺上的磁信号产生的磁通φ0。进入磁头铁心,并被高频励磁电流产生的磁通φ1所调制。1

磁尺工作原理磁尺按基体形状有带状磁尺、线状磁尺(又称同轴型)和圆形磁尺。带状磁尺的尺基是用约宽20mm、厚0.2mm的金属制作的,其有效长度可达30m。带状磁尺固定在用低碳钢做的屏蔽壳体内,并以一定的预紧力固定在框架或支架中,框架又固定在设备上,使带状磁尺同设备一起胀缩,从而减少温度对测量精度的影响,线状磁尺是用直径2~4mm的圆形线材作为尺基,磁头套在圆形线材上,由于磁尺被包围在磁头中间,対周围电磁场起到了屏蔽作用,所以抗干扰能力较强,安装和使用都十分方使。形磁尺做成形磁盘或磁鼓形状,用于组成磁。与录音技术相似,通过录磁磁头在磁尺上录制出节距严格相等的磁信号作为计数信号,信号可为正弦波或方波.

节距W通常为0.05mm、0.Imm、0.2mm。最后在磁尺表面涂上层1~2um厚的保护层,防止磁头频繁接触而造成磁膜磨损。在N和N、S与S重叠部分的磁感应强度最大,从N到S的磁感应强度呈正弦波变化。2

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李航 - 副教授 - 西南大学