感应同步器为式检测装置

1. 感应同步器是用来测量什么的传感器

将角度或直线位移信号变换为交流电压的位移传感器。根据相关公开信息显示，感应同步器是利用两个平面绕组的电磁感应原理来检测位移的精密传感器，目前已被广泛应用于自动化测量和控制系统中。

2. 感应同步器可用来测量什么

位置检测装置
一、位置检测装置的分类和要求
位置检测装置是闭环进给伺服系统的重要组成部分，其精度在很大程度上由位置检测装置的进度决定。现在，检测元件与系统的最高水平：被测部件的最高移动速度240m/min时，检测位移分辨率1um；24m/min时，分辨率0.1um；最高分辨率可达0.01um。
对位置检测装置的要求：
1） 受温度、湿度的影响小，工作可靠，能长期保持精度，抗干扰能力强；
2） 在机床执行部件移动范围内，能满足精度和速度要求；
3） 使用维护方便，适应机床工作环境。
4） 成本低。
（一）数字式和模拟式测量（所获得的信号不同）
1．数字式测量
将被测量以数字的方式表示。测量信号一般为电脉冲，可直接送到数控装置进行比较处理和显示。这样的检测装置有：光栅检测装置、脉冲编码器。装置比较简单，抗干扰能力强。
2．模拟式测量
将被测量用连续变量表示。如：电压的幅值变化、相位变化。对相位变化的量可直接送数控装置与移相的指令电压进行比较，对幅值变化的量，可先将其转换为数字脉冲信号，再送数控装置进行比较和显示。这类装置有：旋转变压器、感应同步器。
（二）增量式和绝对式测量（测量方式不同）
1．增量式测量
只测出位移的增量，并用数字脉冲的个数来表示单位位移的数量。
由于位移的距离是由增量值累积求得，所以，一旦某处测量有误，则其后所得的位移距离都是错误的。
由于不能指示绝对坐标位置，当因事故断电停机检查，执行部件的位置发生变化后，不能由检修后的位置直接回到停机时的原位，而要先回到加工程序的起始位置，并计算出起点到停机位置的距离，才能用位移指令，令执行部件移回停机时的位置，以便继续加工。光栅、脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、磁尺都是增量式检测装置。
2．绝对式测量
能测出被测部件在某一绝对坐标系中的绝对坐标值，并以二进制或二十进制数码信号表示。需要转换成脉冲数字信号才能送去比较和显示。有：绝对式脉冲编码盘、三速式绝对编码盘。结构复杂，分辨率与位移量都受限制。
此外，根据安装测量位置，有直接测量和间接测量。

3. 感应同步器如何在数控机床上应用

感应同步器的工作原理及应用

应同步器与旋转变压器一样，是利用电磁耦合原理，将位移或转角转化成电信号的位置检测装置。实质上，感应同步器是多极旋转变压器的展开形式。感应同步器按其运动形式和结构形式的不同，可分为旋转式（或称圆盘式）和直线式两种。前者用来检测转角位移，用于精密转台，各种回转伺服系统；后者用来检测直线位移，用于大型和精密机床的自动定位，位移数字显示和数控系统中，两者工作原理和工作方式相同。
（一）感应同步器的结构与工作原理
感应同步器由定子和滑尺两部分组成。定尺和滑尺通常以优质碳素钢作为基体，一般选用导磁材料，其膨胀系数尽量与所安装的主基体相近。定尺与滑尺平行安装，且保持一定间隙。定尺表面制有连续平面绕组（在基体上用绝缘的粘合剂贴上铜箔，用光刻或化学腐蚀方法制成方形开口平面绕组）；在滑尺的绕组周围常贴一层铝箔，防止静电干扰，滑尺上制有两组分段绕组，分别称为正弦绕组和余弦绕组，，这两段绕组相对于定尺绕组在空间错开1/4的节距，节距用2τ表示，安装时定尺组件与滑尺组件安装在机床的不动和移动部件上，例如工作台和床身，滑尺安装在机床上，并自然接地。工作时，当在滑尺两个绕组中的任一绕组加上激励电压时，由于电磁感应，在定尺绕组中会感应出相同频率的感应电压，通过对感应电压的测量，可以精确的测量出位移量。

直线式感应同步器的结构原理
滑尺在不同位置时定尺上的感应电压。在a点时，定尺与滑尺绕组重合，这时感应电压最大；当滑尺相对于定尺平行移动后，感应电压逐渐减少，在错开1/4节距的b点时，感应电压为零；继续移至1/2节距的c点时，得到的电压值与a点相同，但极性相反；在3/4节距时
达到d点，又变为零；再移动一个节距到e点，电压幅值与a点相同。这样，滑尺在移动一个节距的过程中，感应电压变化了一个余弦波形。由此可见，在励磁绕组中加上一定的交变励磁电压，感应绕组中会感应出相同频率的感应电压，其幅值大小随着滑尺移动作余弦规律变化。滑尺移动一个节距，感应电压变化一个周期。感应同步器就是利用感应电压的变化进行位置检测的。
（二）感应同步器的应用
与旋转变压器一样，有鉴相式和鉴幅式两种工作方式，原理亦相同。
（三）感应同步器的特点
（1）精度高。因为定尺的节距误差有平均自补偿作用，所以尺子本身的精度能做得较高。直线感应同步器对机床位移的测量是直接测量，不经过任何机械传动装置，测量精度主要取决于尺子的精度。感应同步器的灵敏度（或称分辨率），取决于一个周期进行电气细分的程度，灵敏度的提高受到电子细分电路中信噪比的限制，只要对线路进行精心设计和采取严密的抗干扰措施，可以把电噪声减到很低，并获得很高的稳定性。
（2）测量长度不受限制。当测量长度大于250㎜时，可以采用多块定尺接长，相邻定尺间隔可用块规或激光测长仪进行调整，使总长度上的累积误差不大于单块定尺的最大偏差。行程为几米到几十米的中型或大型机床中，工作台位移的直线测量，大多数采用直线式感应同步器来实现。
（3）对环境的适应较高。因为感应同步器金属基板和床身铸铁的热胀系数相近，当温度变化时，还能获得较高的重复精度，另外，感应同步器是非接触式的空间耦合器件，所以对尺面防护要求低，而且可选择耐温性能良好的非导磁性涂料作保护层，加强感应同步器的抗温防湿能力。
（4）维护简单，寿命长。感应同步器的定尺和滑尺互不接触，因此无任何摩擦，磨损，使用寿命长，且无须担心元件老化等问题。
（5）抗干扰能力强，工艺性好，成本较低，便于复制和成批生产。

4. 角位移检测元件有哪些

一般的位移检测元件有：电感传感器、电容传感器、感应同步器、光栅传感器、磁栅传感器、旋转变压器和光电编码器等。

1、电感传感器

电感传感器是将被测量转换为线圈的自感或互感的变化来测量的装置。电感传感器还可用作磁敏速度开关、齿轮龄条测速等。

2、电容传感器

电容传感器是指将被测量（如尺寸、压力等）的变化转换成电容量变化的一种传感器。实际上，它本身（或和被测物体）就是一个可变电容器。

电容传感器可以直接测量的非电量为：直线位移、角位移及介质的几何尺寸（或称物位），直线位移及角位移可以是静态的，也可以是动态的，例如是直线振动及角振动。

3、感应同步器

感应同步器是一种电磁式位置检测元件，按其结构特点分为直线式和旋转式（圆盘式）两种。直线式感应同步器由定尺和滑尺组成；旋转式感应同步器由定子和转子组成。

前者用于测量直线位移，用于全闭环伺服系统，后者用于测量角位移，用于半闭环伺服系统。它们的工作原理都与旋转变压器相似。

4、光栅传感器

光栅传感器实际上是光电传感器的一个特殊应用。由于光栅测量具有结构简单、测量精度高、易于实现自动化和数字化等优点，因而得到了广泛的应用。

光栅主要由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。通常，标尺光栅固定在活动部件上， 如机床的工作台或丝杆上。光栅读数头则安装在固定部件上，如机床的底座上。当活动部件移动时，读数头和标尺光栅也就随之做相对的移动。

5、磁栅传感器

磁栅式传感器（ magnetic grating transcer ）利用磁栅与磁头的磁作用进行测量的位移传感器。它是一种新型的数字式传感器，成本较低且便于安装和使用。当需要时，可将原来的磁信号（磁栅）抹去，重新录制。

还可以安装在机床上后再录制磁信号，这对于消除安装误差和机床本身的几何误差，以及提高测量精度都是十分有利的。并且可以采用激光定位录磁，而不需要采用感光、腐蚀等工艺,因而精度较高,可达±0.01毫米/米，分辨率为1～5微米。

5. 简述感应同步器的工作原理.感应同步器有哪两种工作方式

感应同步器是利用电磁原理将线位移和角位移转换成电信号的一种装置。根据用途，可将感应同步器分为直线式和旋转式两种，分别用于测量线位移和角位移。工作原理 ：感应同步器在工作时，如果在其中一种绕组上通以交流激励电压，由于电磁耦合，在另一种绕组上就产生感应电动势。该电动势随定尺和滑尺（对长感应同步器而言）的相对位置不同呈正弦、余弦函数变化。通过对正弦、余弦函数变化的感应电动势信号的检测处理，便可测量出直线位移量（对长感应同步器而言）。

6. 数控机床位置检测装置的分类方法

数控机床位置检测装置的分类方法

对于不同类型的数控机床，因工作条件和检测要求不同，可以采用以下不同的检测方式。下面就一起随我来了解下数控机床位置检测装置的分类方法吧。

1、增量式和绝对式测量

增量式检测方式只测量位移增量，并用数字脉冲的个数来表示单位位移(即最小设定单位)的数量，每移动一个测量单位就发出一个测量信号。其优点是检测装置比较简单，任何一个对中点都可以作为测量起点。但在此系统中，移距是靠对测量信号累积后读出的'，一旦累计有误，此后的测量结果将全错。另外在发生故障时(如断电)不能再找到事故前的正确位置，事故排除后，必须将工作台移至起点重新计数才能找到事故前的正确位置。脉冲编码器，旋转变压器，感应同步器，光栅，磁栅，激光干涉仪等都是增量检测装置。

绝对式测量方式测出的是被测部件在某一绝对坐标系中的绝对坐标位置值，并且以二进制或十进制数码信号表示出来，一般都要经过转换成脉冲数字信号以后，才能送去进行比较和显示。采用此方式，分辨率要求愈高，结构也愈复杂。这样的测量装置有绝对式脉冲编码盘、三速式绝对编码盘(或称多圈式绝对编码盘)等。

2、数字式和模拟式测量

数字式检测是将被测量单位量化以后以数字形式表示。测量信号一般为电脉冲，可以直接把它送到数控系统进行比较、处理。这样的检测装置有脉冲编码器、光栅。数字式检测有如下的特点：

(1)被测量转换成脉冲个数，便于显示和处理;

(2)测量精度取决于测量单位，与量程基本无关;但存在累计误码差;

(3)检测装置比较简单，脉冲信号抗干扰能力强。

模拟式检测是将被测量用连续变量来表示，如电压的幅值变化，相位变化等。在大量程内做精确的模拟式检测时，对技术有较高要求，数控机床中模拟式检测主要用于小量程测量。模拟式检测装置有测速发电机、旋转变压器、感应同步器和磁尺等。模拟式检测的主要特点有：

(1)直接对被测量进行检测，无须量化。

(2)在小量程内可实现高精度测量。

3、直接检测和间接检测。

位置检测装置安装在执行部件(即末端件)上直接测量执行部件末端件的直线位移或角位移，都可以称为直接测量，可以构成闭环进给伺服系统，测量方式有直线光栅、直线感应同步器、磁栅、激光干涉仪等测量执行部件的直线位移;由于此种检测方式是采用直线型检测装置对机床的直线位移进行的测量。其优点是直接反映工作台的直线位移量。缺点是要求检测装置与行程等长，对大型的机床来说，这是一个很大的限制。

位置检测装置安装在执行部件前面的传动元件或驱动电机轴上，测量其角位移，经过传动比变换以后才能得到执行部件的直线位移量，这样的称为间接测量，可以构成半闭环伺服进给系统。如将脉冲编码器装在电机轴上。间接测量使用可靠方便，无长度限制;其缺点是在检测信号中加入了直线转变为旋转运动的传动链误差，从而影响测量精度。一般需对机床的传动误差进行补偿，才能提高定位精度。

除了以上位置检测装置，伺服系统中往往还包括检测速度的元件,用以检测和调节发动机的转速。常用的测速元件是测速发动机。

7. 感应同步器的定义

①具有较高的精度与分辨力。其测量精度首先取决于印制电路绕组的加工精度，温度变化对其测量精度影响不大。感应同步器是由许多节距同时参加工作，多节距的误差平均效应减小了局部误差的影响。目前长感应同步器的精度可达到±1.5μm，分辨力0.05μm，重复性0.2μm。直径为300mm的圆感应同步器的精度可达±1″，分辨力0.05″，重复性0.1″。
②抗干扰能力强。感应同步器在一个节距内是一个绝对测量装置，在任何时间内都可以给出仅与位置相对应的单值电压信号，因而瞬时作用的偶然干扰信号在其消失后不再有影响。平面绕组的阻抗很小，受外界干扰电场的影响很小。
③使用寿命长，维护简单。定尺和滑尺，定子和转子互不接触，没有摩擦、磨损，所以使用寿命很长。它不怕油污、灰尘和冲击振动的影响，不需要经常清扫。但需装设防护罩，防止铁屑进入其气隙。
④可以作长距离位移测量。可以根据测量长度的需要，将若干根定尺拼接。拼接后总长度的精度可保持（或稍低于）单个定尺的精度。目前几米到几十米的大型机床工作台位移的直线测量，大多采用感应同步器来实现。
⑤工艺性好，成本较低，便于复制和成批生产。由于感应同步器具有上述优点，长感应同步器目前被广泛地应用于大位移静态与动态测量中，例如用于三坐标测量机、程控数控机床及高精度重型机床及加工中测量装置等。圆感应同步器则被广泛地用于机床和仪器的转台以及各种回转伺服控制系统中。

8. 感应同步器的结构

感应同步器是一种将直线位移或转角位移转化成电信号的传感器。按其运动方式和结构形式的不同，可分为圆盘式（或称旋转式）和直线式两种，前者用来检测角位移，后者用来检测直线位移。
从原理上看，它与旋转变压器并无实质的区别，但是从结构上看，则与旋转变压器（及一般的其他控制电机）大不相同。无论哪一种感应同步器，其结构都包括固定和运动两部分。圆盘式感应同步器由定、转子组成。直线式感应同步器与圆盘式结构相似。不同的是它由定尺与滑尺组成，绕组为等距排列。它的可动部分与不动部分上的绕组不是安装在圆筒形和圆柱形的铁心槽内，而是用绝缘粘合剂把铜铂粘牢在称为基板的金属或玻璃平面的薄板上，利用印刷、腐蚀等方法制成曲折形状的平面绕组，其工艺过程与电子工业中的印刷电路相同，故称为印刷绕组。其制作过程是先用0.1毫米厚的敷铜板刻制或用化学腐蚀方法制成绕组，再将它固定到10毫米厚的圆盘形金属或玻璃钢基板上，然后涂敷一层防静电屏蔽膜。定转子间间隙为0.2～0.3毫米。转子绕组为单相连续扇形分布，每根导片相当于电机的一个极，相邻导片间距为一个极距。定子绕组为扇形分段排布，极距与转子的相同。

9. 感应同步器的结构及用途是什么#数控机床#

感应同步器
的结构及用途简介感应同步器也是一种非接触电磁式测量装置，它可以测量角位移或直线位移。感应同步器的特点是：感应同步器有许多极，其输出电压是许多极感应电压的平均值，因此检测装置本身微小的制造误差由于取平均值而得到补偿，其
测量精度
较高；测量距离长，感应同步器可以采用拼接的方法，增大测量尺寸；对环境的适应性较强，因其利用
电磁感应
原理产生信号，所以抗油、水和灰尘的能力较强；结构简单，使用寿命长且维护简单。（1）感应同步器的结构和工作原理感应同步器测量装置分为直线式和旋转式两种。直线式感应同步器由
定尺
和滑尺两部分组成。（2）感应同步器的工作方式
同
旋转变压器
工作方式相似，根据滑尺励磁绕组
供电方式
的不同，感应同步器的工作状态可分为相位工作方式和幅值工作方式两种情况。①相位工作方式（鉴相工作法）
给滑尺的正弦绕组和
余弦
绕组分别通以同频、同幅但相位相差的交流励磁电压,在相位工作方式中，感应输出电压是一个幅值不变的交流电压。由于耦合系数、励磁电压幅值以及频率均为常数，所以定尺感应电压只随空间相位角的变化而变化,即定尺感应电压与滑尺的位移值有严格的对应关系。通过鉴别定尺感应电压相位，即可测得滑尺和定尺的相对位移量。②幅值工作方式（鉴幅工作方式）
给滑尺的正弦绕组和余弦绕组分别通以同频率、同相位但幅值不同的交流励磁电压，当滑尺和定尺处于初始位置时，则0。
在滑尺移动过程中，在一个节距内任一0的点称为节距零点。当定尺、滑尺之间产生相对位移，即改变滑尺位置时，则，使得0。，定尺绕组上的感应电压实际上是误差电压，当滑尺位移量很小时，误差电压幅值和呈正比，因此可通过测量的幅值来测定位移量的大小。在幅值工作方式中，每当改变一个位移增量，就有误差电压产生。当超过某一预先整定的门槛电平时，就会产生
脉冲信号
，并以此来修正励磁信号、，使误差信号重新降到门槛电平以下（相当节距零点），以把位移量转化为数字量，实现了对位移的测量。

10. 数控机床常用的位置检测装置有哪些类型有何特点

1）从检测信号的类型来分可分为数字式或模拟式。同一检测原件既可以做成数字式，也可以做成模拟式，主要取决于使用方式和测量线路。2）从测量方式可分为增量式与绝对式。增量式检测的是相对位移量，增量检测元件是反映相对机床固定参考点的增量值。增量式装置比较简单，应用较广。绝对式检测是位移的绝对位置，检测没有积累误差，一旦切断电源后位置信息也不丢失，但结构复杂。3）就检测元件本身来说，可分为旋转型和直线型。旋转型可以采用检测电动机的旋转角度来间接测量得工作台的移动量，使用方便可靠，测量精度略低些。直线型就是对机床工作台的直线移动采用的直线检测，直观地反映其位移量，所构成的位置检测系统是全闭环控制系统，其检测装置要与行程等长，常用于精度要求较高的中小型数控机床上。