检测技术 教学课件 作者 卜云峰 主编 第十一章：第四节磁栅传感器.PPTVIP

磁头与磁尺相对运动时的输出波形演示 * 第十一章 第四节 磁栅传感器 磁栅传感器主要由磁栅、磁头和测量电路三部分组成的一种利用磁栅与磁头之间的磁作用以计算磁波数目来进行测量的位移传感器。在大型机床的数控、精密机床的自动控制等方面了得到广泛的应用。 一、磁栅结构与工作原理 磁栅结构 磁性基体 节距d 磁栅录磁示意图 磁性材料 长磁栅（见下图） 圆磁栅 磁栅的类型 尺形磁栅 带形磁栅 同轴形磁栅 N 测量用的磁栅与普通的磁带录音的区别在于： ①磁性标尺的等节距录磁的精度要求很高，因为它直接影响位移测量精度。为此需要在高精度录磁设备上对磁尺进行录磁。 ②当磁尺与拾磁磁头之间的相对运动速度很低或处在静止状态时，也应能够进行位置测量。 二、磁头 磁头的主要作用是把磁栅上的磁信号检测出来并转换成电信号。它是把反映空间位置变化的磁化信号检测出来并转换成电信号输送给检测装置中的关键元件。磁头分静态磁头和动态磁头两种。 1.静态磁头--------磁通响应式磁头 静态磁头读取信号的原理 输出电动势为一调幅波 2.动态磁头--------速度响应式磁头 若输出信号的周期数为n，则可以测量出位移量 三、测量电路 动态磁头一般只装一个，绕组中输出正弦波，输出信号为正弦波，只要将输出信号放大整形，然后由计数器记录输出信号的周期个数，就可以测量出位移量的多少。 缺点：不能辨别运动方向，测量精度低。 静态磁头一般装两个互差90度的磁头，两磁头相距，其中m为任意正整数，d为磁栅节距，能辨别运动方向，测量精度高，其信号处理方式相对比较复杂。主要分幅值测量和相位测量两种方法。