感應同步器為式檢測裝置

1. 感應同步器是用來測量什麼的感測器

將角度或直線位移信號變換為交流電壓的位移感測器。根據相關公開信息顯示，感應同步器是利用兩個平面繞組的電磁感應原理來檢測位移的精密感測器，目前已被廣泛應用於自動化測量和控制系統中。

2. 感應同步器可用來測量什麼

位置檢測裝置
一、位置檢測裝置的分類和要求
位置檢測裝置是閉環進給伺服系統的重要組成部分，其精度在很大程度上由位置檢測裝置的進度決定。現在，檢測元件與系統的最高水平：被測部件的最高移動速度240m/min時，檢測位移解析度1um；24m/min時，解析度0.1um；最高解析度可達0.01um。
對位置檢測裝置的要求：
1） 受溫度、濕度的影響小，工作可靠，能長期保持精度，抗干擾能力強；
2） 在機床執行部件移動范圍內，能滿足精度和速度要求；
3） 使用維護方便，適應機床工作環境。
4） 成本低。
（一）數字式和模擬式測量（所獲得的信號不同）
1．數字式測量
將被測量以數字的方式表示。測量信號一般為電脈沖，可直接送到數控裝置進行比較處理和顯示。這樣的檢測裝置有：光柵檢測裝置、脈沖編碼器。裝置比較簡單，抗干擾能力強。
2．模擬式測量
將被測量用連續變數表示。如：電壓的幅值變化、相位變化。對相位變化的量可直接送數控裝置與移相的指令電壓進行比較，對幅值變化的量，可先將其轉換為數字脈沖信號，再送數控裝置進行比較和顯示。這類裝置有：旋轉變壓器、感應同步器。
（二）增量式和絕對式測量（測量方式不同）
1．增量式測量
只測出位移的增量，並用數字脈沖的個數來表示單位位移的數量。
由於位移的距離是由增量值累積求得，所以，一旦某處測量有誤，則其後所得的位移距離都是錯誤的。
由於不能指示絕對坐標位置，當因事故斷電停機檢查，執行部件的位置發生變化後，不能由檢修後的位置直接回到停機時的原位，而要先回到加工程序的起始位置，並計算出起點到停機位置的距離，才能用位移指令，令執行部件移回停機時的位置，以便繼續加工。光柵、脈沖編碼器、旋轉變壓器、感應同步器、磁尺都是增量式檢測裝置。
2．絕對式測量
能測出被測部件在某一絕對坐標系中的絕對坐標值，並以二進制或二十進制數碼信號表示。需要轉換成脈沖數字信號才能送去比較和顯示。有：絕對式脈沖編碼盤、三速式絕對編碼盤。結構復雜，解析度與位移量都受限制。
此外，根據安裝測量位置，有直接測量和間接測量。

3. 感應同步器如何在數控機床上應用

感應同步器的工作原理及應用

應同步器與旋轉變壓器一樣，是利用電磁耦合原理，將位移或轉角轉化成電信號的位置檢測裝置。實質上，感應同步器是多極旋轉變壓器的展開形式。感應同步器按其運動形式和結構形式的不同，可分為旋轉式（或稱圓盤式）和直線式兩種。前者用來檢測轉角位移，用於精密轉台，各種回轉伺服系統；後者用來檢測直線位移，用於大型和精密機床的自動定位，位移數字顯示和數控系統中，兩者工作原理和工作方式相同。
（一）感應同步器的結構與工作原理
感應同步器由定子和滑尺兩部分組成。定尺和滑尺通常以優質碳素鋼作為基體，一般選用導磁材料，其膨脹系數盡量與所安裝的主基體相近。定尺與滑尺平行安裝，且保持一定間隙。定尺表面制有連續平面繞組（在基體上用絕緣的粘合劑貼上銅箔，用光刻或化學腐蝕方法製成方形開口平面繞組）；在滑尺的繞組周圍常貼一層鋁箔，防止靜電干擾，滑尺上制有兩組分段繞組，分別稱為正弦繞組和餘弦繞組，，這兩段繞組相對於定尺繞組在空間錯開1/4的節距，節距用2τ表示，安裝時定尺組件與滑尺組件安裝在機床的不動和移動部件上，例如工作台和床身，滑尺安裝在機床上，並自然接地。工作時，當在滑尺兩個繞組中的任一繞組加上激勵電壓時，由於電磁感應，在定尺繞組中會感應出相同頻率的感應電壓，通過對感應電壓的測量，可以精確的測量出位移量。

直線式感應同步器的結構原理
滑尺在不同位置時定尺上的感應電壓。在a點時，定尺與滑尺繞組重合，這時感應電壓最大；當滑尺相對於定尺平行移動後，感應電壓逐漸減少，在錯開1/4節距的b點時，感應電壓為零；繼續移至1/2節距的c點時，得到的電壓值與a點相同，但極性相反；在3/4節距時
達到d點，又變為零；再移動一個節距到e點，電壓幅值與a點相同。這樣，滑尺在移動一個節距的過程中，感應電壓變化了一個餘弦波形。由此可見，在勵磁繞組中加上一定的交變勵磁電壓，感應繞組中會感應出相同頻率的感應電壓，其幅值大小隨著滑尺移動作餘弦規律變化。滑尺移動一個節距，感應電壓變化一個周期。感應同步器就是利用感應電壓的變化進行位置檢測的。
（二）感應同步器的應用
與旋轉變壓器一樣，有鑒相式和鑒幅式兩種工作方式，原理亦相同。
（三）感應同步器的特點
（1）精度高。因為定尺的節距誤差有平均自補償作用，所以尺子本身的精度能做得較高。直線感應同步器對機床位移的測量是直接測量，不經過任何機械傳動裝置，測量精度主要取決於尺子的精度。感應同步器的靈敏度（或稱解析度），取決於一個周期進行電氣細分的程度，靈敏度的提高受到電子細分電路中信噪比的限制，只要對線路進行精心設計和採取嚴密的抗干擾措施，可以把電雜訊減到很低，並獲得很高的穩定性。
（2）測量長度不受限制。當測量長度大於250㎜時，可以採用多塊定尺接長，相鄰定尺間隔可用塊規或激光測長儀進行調整，使總長度上的累積誤差不大於單塊定尺的最大偏差。行程為幾米到幾十米的中型或大型機床中，工作台位移的直線測量，大多數採用直線式感應同步器來實現。
（3）對環境的適應較高。因為感應同步器金屬基板和床身鑄鐵的熱脹系數相近，當溫度變化時，還能獲得較高的重復精度，另外，感應同步器是非接觸式的空間耦合器件，所以對尺面防護要求低，而且可選擇耐溫性能良好的非導磁性塗料作保護層，加強感應同步器的抗溫防濕能力。
（4）維護簡單，壽命長。感應同步器的定尺和滑尺互不接觸，因此無任何摩擦，磨損，使用壽命長，且無須擔心元件老化等問題。
（5）抗干擾能力強，工藝性好，成本較低，便於復制和成批生產。

4. 角位移檢測元件有哪些

一般的位移檢測元件有：電感感測器、電容感測器、感應同步器、光柵感測器、磁柵感測器、旋轉變壓器和光電編碼器等。

1、電感感測器

電感感測器是將被測量轉換為線圈的自感或互感的變化來測量的裝置。電感感測器還可用作磁敏速度開關、齒輪齡條測速等。

2、電容感測器

電容感測器是指將被測量（如尺寸、壓力等）的變化轉換成電容量變化的一種感測器。實際上，它本身（或和被測物體）就是一個可變電容器。

電容感測器可以直接測量的非電量為：直線位移、角位移及介質的幾何尺寸（或稱物位），直線位移及角位移可以是靜態的，也可以是動態的，例如是直線振動及角振動。

3、感應同步器

感應同步器是一種電磁式位置檢測元件，按其結構特點分為直線式和旋轉式（圓盤式）兩種。直線式感應同步器由定尺和滑尺組成；旋轉式感應同步器由定子和轉子組成。

前者用於測量直線位移，用於全閉環伺服系統，後者用於測量角位移，用於半閉環伺服系統。它們的工作原理都與旋轉變壓器相似。

4、光柵感測器

光柵感測器實際上是光電感測器的一個特殊應用。由於光柵測量具有結構簡單、測量精度高、易於實現自動化和數字化等優點，因而得到了廣泛的應用。

光柵主要由標尺光柵和光柵讀數頭兩部分組成。通常，標尺光柵固定在活動部件上， 如機床的工作台或絲桿上。光柵讀數頭則安裝在固定部件上，如機床的底座上。當活動部件移動時，讀數頭和標尺光柵也就隨之做相對的移動。

5、磁柵感測器

磁柵式感測器（ magnetic grating transcer ）利用磁柵與磁頭的磁作用進行測量的位移感測器。它是一種新型的數字式感測器，成本較低且便於安裝和使用。當需要時，可將原來的磁信號（磁柵）抹去，重新錄制。

還可以安裝在機床上後再錄制磁信號，這對於消除安裝誤差和機床本身的幾何誤差，以及提高測量精度都是十分有利的。並且可以採用激光定位錄磁，而不需要採用感光、腐蝕等工藝,因而精度較高,可達±0.01毫米/米，解析度為1～5微米。

5. 簡述感應同步器的工作原理.感應同步器有哪兩種工作方式

感應同步器是利用電磁原理將線位移和角位移轉換成電信號的一種裝置。根據用途，可將感應同步器分為直線式和旋轉式兩種，分別用於測量線位移和角位移。工作原理 ：感應同步器在工作時，如果在其中一種繞組上通以交流激勵電壓，由於電磁耦合，在另一種繞組上就產生感應電動勢。該電動勢隨定尺和滑尺（對長感應同步器而言）的相對位置不同呈正弦、餘弦函數變化。通過對正弦、餘弦函數變化的感應電動勢信號的檢測處理，便可測量出直線位移量（對長感應同步器而言）。

6. 數控機床位置檢測裝置的分類方法

數控機床位置檢測裝置的分類方法

對於不同類型的數控機床，因工作條件和檢測要求不同，可以採用以下不同的檢測方式。下面就一起隨我來了解下數控機床位置檢測裝置的分類方法吧。

1、增量式和絕對式測量

增量式檢測方式只測量位移增量，並用數字脈沖的個數來表示單位位移(即最小設定單位)的數量，每移動一個測量單位就發出一個測量信號。其優點是檢測裝置比較簡單，任何一個對中點都可以作為測量起點。但在此系統中，移距是靠對測量信號累積後讀出的'，一旦累計有誤，此後的測量結果將全錯。另外在發生故障時(如斷電)不能再找到事故前的正確位置，事故排除後，必須將工作台移至起點重新計數才能找到事故前的正確位置。脈沖編碼器，旋轉變壓器，感應同步器，光柵，磁柵，激光干涉儀等都是增量檢測裝置。

絕對式測量方式測出的是被測部件在某一絕對坐標系中的絕對坐標位置值，並且以二進制或十進制數碼信號表示出來，一般都要經過轉換成脈沖數字信號以後，才能送去進行比較和顯示。採用此方式，解析度要求愈高，結構也愈復雜。這樣的測量裝置有絕對式脈沖編碼盤、三速式絕對編碼盤(或稱多圈式絕對編碼盤)等。

2、數字式和模擬式測量

數字式檢測是將被測量單位量化以後以數字形式表示。測量信號一般為電脈沖，可以直接把它送到數控系統進行比較、處理。這樣的檢測裝置有脈沖編碼器、光柵。數字式檢測有如下的特點：

(1)被測量轉換成脈沖個數，便於顯示和處理;

(2)測量精度取決於測量單位，與量程基本無關;但存在累計誤碼差;

(3)檢測裝置比較簡單，脈沖信號抗干擾能力強。

模擬式檢測是將被測量用連續變數來表示，如電壓的幅值變化，相位變化等。在大量程內做精確的模擬式檢測時，對技術有較高要求，數控機床中模擬式檢測主要用於小量程測量。模擬式檢測裝置有測速發電機、旋轉變壓器、感應同步器和磁尺等。模擬式檢測的主要特點有：

(1)直接對被測量進行檢測，無須量化。

(2)在小量程內可實現高精度測量。

3、直接檢測和間接檢測。

位置檢測裝置安裝在執行部件(即末端件)上直接測量執行部件末端件的直線位移或角位移，都可以稱為直接測量，可以構成閉環進給伺服系統，測量方式有直線光柵、直線感應同步器、磁柵、激光干涉儀等測量執行部件的直線位移;由於此種檢測方式是採用直線型檢測裝置對機床的直線位移進行的測量。其優點是直接反映工作台的直線位移量。缺點是要求檢測裝置與行程等長，對大型的機床來說，這是一個很大的限制。

位置檢測裝置安裝在執行部件前面的傳動元件或驅動電機軸上，測量其角位移，經過傳動比變換以後才能得到執行部件的直線位移量，這樣的稱為間接測量，可以構成半閉環伺服進給系統。如將脈沖編碼器裝在電機軸上。間接測量使用可靠方便，無長度限制;其缺點是在檢測信號中加入了直線轉變為旋轉運動的傳動鏈誤差，從而影響測量精度。一般需對機床的傳動誤差進行補償，才能提高定位精度。

除了以上位置檢測裝置，伺服系統中往往還包括檢測速度的元件,用以檢測和調節發動機的轉速。常用的測速元件是測速發動機。

7. 感應同步器的定義

①具有較高的精度與分辨力。其測量精度首先取決於印製電路繞組的加工精度，溫度變化對其測量精度影響不大。感應同步器是由許多節距同時參加工作，多節距的誤差平均效應減小了局部誤差的影響。目前長感應同步器的精度可達到±1.5μm，分辨力0.05μm，重復性0.2μm。直徑為300mm的圓感應同步器的精度可達±1″，分辨力0.05″，重復性0.1″。
②抗干擾能力強。感應同步器在一個節距內是一個絕對測量裝置，在任何時間內都可以給出僅與位置相對應的單值電壓信號，因而瞬時作用的偶然干擾信號在其消失後不再有影響。平面繞組的阻抗很小，受外界干擾電場的影響很小。
③使用壽命長，維護簡單。定尺和滑尺，定子和轉子互不接觸，沒有摩擦、磨損，所以使用壽命很長。它不怕油污、灰塵和沖擊振動的影響，不需要經常清掃。但需裝設防護罩，防止鐵屑進入其氣隙。
④可以作長距離位移測量。可以根據測量長度的需要，將若干根定尺拼接。拼接後總長度的精度可保持（或稍低於）單個定尺的精度。目前幾米到幾十米的大型機床工作台位移的直線測量，大多採用感應同步器來實現。
⑤工藝性好，成本較低，便於復制和成批生產。由於感應同步器具有上述優點，長感應同步器目前被廣泛地應用於大位移靜態與動態測量中，例如用於三坐標測量機、程式控制數控機床及高精度重型機床及加工中測量裝置等。圓感應同步器則被廣泛地用於機床和儀器的轉台以及各種回轉伺服控制系統中。

8. 感應同步器的結構

感應同步器是一種將直線位移或轉角位移轉化成電信號的感測器。按其運動方式和結構形式的不同，可分為圓盤式（或稱旋轉式）和直線式兩種，前者用來檢測角位移，後者用來檢測直線位移。
從原理上看，它與旋轉變壓器並無實質的區別，但是從結構上看，則與旋轉變壓器（及一般的其他控制電機）大不相同。無論哪一種感應同步器，其結構都包括固定和運動兩部分。圓盤式感應同步器由定、轉子組成。直線式感應同步器與圓盤式結構相似。不同的是它由定尺與滑尺組成，繞組為等距排列。它的可動部分與不動部分上的繞組不是安裝在圓筒形和圓柱形的鐵心槽內，而是用絕緣粘合劑把銅鉑粘牢在稱為基板的金屬或玻璃平面的薄板上，利用印刷、腐蝕等方法製成曲折形狀的平面繞組，其工藝過程與電子工業中的印刷電路相同，故稱為印刷繞組。其製作過程是先用0.1毫米厚的敷銅板刻制或用化學腐蝕方法製成繞組，再將它固定到10毫米厚的圓盤形金屬或玻璃鋼基板上，然後塗敷一層防靜電屏蔽膜。定轉子間間隙為0.2～0.3毫米。轉子繞組為單相連續扇形分布，每根導片相當於電機的一個極，相鄰導片間距為一個極距。定子繞組為扇形分段排布，極距與轉子的相同。

9. 感應同步器的結構及用途是什麼#數控機床#

感應同步器
的結構及用途簡介感應同步器也是一種非接觸電磁式測量裝置，它可以測量角位移或直線位移。感應同步器的特點是：感應同步器有許多極，其輸出電壓是許多極感應電壓的平均值，因此檢測裝置本身微小的製造誤差由於取平均值而得到補償，其
測量精度
較高；測量距離長，感應同步器可以採用拼接的方法，增大測量尺寸；對環境的適應性較強，因其利用
電磁感應
原理產生信號，所以抗油、水和灰塵的能力較強；結構簡單，使用壽命長且維護簡單。（1）感應同步器的結構和工作原理感應同步器測量裝置分為直線式和旋轉式兩種。直線式感應同步器由
定尺
和滑尺兩部分組成。（2）感應同步器的工作方式
同
旋轉變壓器
工作方式相似，根據滑尺勵磁繞組
供電方式
的不同，感應同步器的工作狀態可分為相位工作方式和幅值工作方式兩種情況。①相位工作方式（鑒相工作法）
給滑尺的正弦繞組和
餘弦
繞組分別通以同頻、同幅但相位相差的交流勵磁電壓,在相位工作方式中，感應輸出電壓是一個幅值不變的交流電壓。由於耦合系數、勵磁電壓幅值以及頻率均為常數，所以定尺感應電壓只隨空間相位角的變化而變化,即定尺感應電壓與滑尺的位移值有嚴格的對應關系。通過鑒別定尺感應電壓相位，即可測得滑尺和定尺的相對位移量。②幅值工作方式（鑒幅工作方式）
給滑尺的正弦繞組和餘弦繞組分別通以同頻率、同相位但幅值不同的交流勵磁電壓，當滑尺和定尺處於初始位置時，則0。
在滑尺移動過程中，在一個節距內任一0的點稱為節距零點。當定尺、滑尺之間產生相對位移，即改變滑尺位置時，則，使得0。，定尺繞組上的感應電壓實際上是誤差電壓，當滑尺位移量很小時，誤差電壓幅值和呈正比，因此可通過測量的幅值來測定位移量的大小。在幅值工作方式中，每當改變一個位移增量，就有誤差電壓產生。當超過某一預先整定的門檻電平時，就會產生
脈沖信號
，並以此來修正勵磁信號、，使誤差信號重新降到門檻電平以下（相當節距零點），以把位移量轉化為數字量，實現了對位移的測量。

10. 數控機床常用的位置檢測裝置有哪些類型有何特點

1）從檢測信號的類型來分可分為數字式或模擬式。同一檢測原件既可以做成數字式，也可以做成模擬式，主要取決於使用方式和測量線路。2）從測量方式可分為增量式與絕對式。增量式檢測的是相對位移量，增量檢測元件是反映相對機床固定參考點的增量值。增量式裝置比較簡單，應用較廣。絕對式檢測是位移的絕對位置，檢測沒有積累誤差，一旦切斷電源後位置信息也不丟失，但結構復雜。3）就檢測元件本身來說，可分為旋轉型和直線型。旋轉型可以採用檢測電動機的旋轉角度來間接測量得工作台的移動量，使用方便可靠，測量精度略低些。直線型就是對機床工作台的直線移動採用的直線檢測，直觀地反映其位移量，所構成的位置檢測系統是全閉環控制系統，其檢測裝置要與行程等長，常用於精度要求較高的中小型數控機床上。