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發(fā)表于 2009-3-2 19:12:00
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旋轉(zhuǎn)變壓器是一種輸出電壓隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變化的信號(hào)元件。當(dāng)勵(lì)磁繞組以一定頻率的交流電壓勵(lì)磁時(shí),輸出繞組的電壓幅值與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成正弦或余弦函數(shù)關(guān)系,或保持某一比例關(guān)系,或在一定轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)與轉(zhuǎn)角成線性關(guān)系。它主要用于坐標(biāo)變換、三角運(yùn)算和角度數(shù)據(jù)傳輸,也可以作為兩相移相器用在角度-數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置中。按輸出電壓與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角間的函數(shù)關(guān)系,旋轉(zhuǎn)變壓器主要分為三大類:
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# Z/ W( V4 Y3 x/ Z' ?6 J 1)正弦或余弦旋轉(zhuǎn)變壓器:其輸出電壓與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角的函數(shù)關(guān)系成正弦或余弦函數(shù)關(guān)系。5 s E' @4 i6 V$ }" g. B" n
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2)線性旋轉(zhuǎn)變壓器:其輸出電壓與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成線性函數(shù)關(guān)系,線性旋轉(zhuǎn)變壓器按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)又分成隱極式和凸極式兩種。
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3)比例式旋轉(zhuǎn)變壓器:其輸出電壓與轉(zhuǎn)角成比例關(guān)系。; `6 }) e Y( x; k9 v6 p. O
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感應(yīng)同步器是利用兩個(gè)平面形繞組的互感隨位置不同而變化的原理組成的?捎脕(lái)測(cè)量直線或轉(zhuǎn)角位移。測(cè)量直線位移的稱長(zhǎng)感應(yīng)同步器,測(cè)量轉(zhuǎn)角位移的稱圓感應(yīng)同步器。長(zhǎng)感應(yīng)同步器由定尺和滑尺組成。圓感應(yīng)同步器由轉(zhuǎn)子和定子組成。這兩類感應(yīng)同步器是采用同一的工藝方法制造的。一般情況下。首先用絕緣粘貼劑把銅箔粘牢在金屬(或玻璃)基板上,然后按設(shè)計(jì)要求腐蝕成不同曲折形狀的平面繞組。這種繞組稱為印制電路繞組。定尺和滑尺,轉(zhuǎn)子和定子上的繞組分布是不相同的。在定尺和轉(zhuǎn)子上的是連續(xù)繞組,在滑尺和定子上的則是分段繞組。分段繞組分為兩組,布置成在空間相差90°相角,又稱為正、余弦繞組。感應(yīng)同步器的分段繞組和連續(xù)繞組相當(dāng)于變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)線圈,利用交變電磁場(chǎng)和互感原理工作。安裝時(shí),定尺和滑尺,轉(zhuǎn)子和定子上的平面繞組面對(duì)面地放置。由于其間氣隙的變化要影響到電磁耦合度的變化,因此氣隙一般必須保持在0.25±0.05mm的范圍內(nèi)。工作時(shí),如果在其中一種繞組上通以交流激勵(lì)電壓,由于電磁耦合,在另一種繞組上就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),該電動(dòng)勢(shì)隨定尺與滑尺(或轉(zhuǎn)子與定子)的相對(duì)位置不同呈正弦、余弦函數(shù)變化。再通過(guò)對(duì)此信號(hào)的檢測(cè)處理,便可測(cè)量出直線或轉(zhuǎn)角的位移量。感應(yīng)同步器的優(yōu)點(diǎn)是:5 m5 d) Y7 j3 w+ G+ ~3 m5 W+ H
: @2 \4 `% J% }% r 、倬哂休^高的精度與分辨力。其測(cè)量精度首先取決于印制電路繞組的加工精度,溫度變化對(duì)其測(cè)量精度影響不大。感應(yīng)同步器是由許多節(jié)距同時(shí)參加工作,多節(jié)距的誤差平均效應(yīng)減小了局部誤差的影響。目前長(zhǎng)感應(yīng)同步器的精度可達(dá)到±1.5μm,分辨力0.05μm,重復(fù)性0.2μm。直徑為300mm的圓感應(yīng)同步器的精度可達(dá)±1″,分辨力0.05″,重復(fù)性0.1″。- [$ E1 L. W, Y
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、诳垢蓴_能力強(qiáng)。感應(yīng)同步器在一個(gè)節(jié)距內(nèi)是一個(gè)絕對(duì)測(cè)量裝置,在任何時(shí)間內(nèi)都可以給出僅與位置相對(duì)應(yīng)的單值電壓信號(hào),因而瞬時(shí)作用的偶然干擾信號(hào)在其消失后不再有影響。平面繞組的阻抗很小,受外界干擾電場(chǎng)的影響很小。
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③使用壽命長(zhǎng),維護(hù)簡(jiǎn)單。定尺和滑尺,定子和轉(zhuǎn)子互不接觸,沒(méi)有摩擦、磨損,所以使用壽命很長(zhǎng)。它不怕油污、灰塵和沖擊振動(dòng)的影響,不需要經(jīng)常清掃。但需裝設(shè)防護(hù)罩,防止鐵屑進(jìn)入其氣隙。
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、芸梢宰鏖L(zhǎng)距離位移測(cè)量?梢愿鶕(jù)測(cè)量長(zhǎng)度的需要,將若干根定尺拼接。拼接后總長(zhǎng)度的精度可保持(或稍低于)單個(gè)定尺的精度。目前幾米到幾十米的大型機(jī)床工作臺(tái)位移的直線測(cè)量,大多采用感應(yīng)同步器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
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、莨に囆院,成本較低,便于復(fù)制和成批生產(chǎn)。由于感應(yīng)同步器具有上述優(yōu)點(diǎn),長(zhǎng)感應(yīng)同步器目前被廣泛地應(yīng)用于大位移靜態(tài)與動(dòng)態(tài)測(cè)量中,例如用于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、程控?cái)?shù)控機(jī)床及高精度重型機(jī)床及加工中測(cè)量裝置等。圓感應(yīng)同步器則被廣泛地用于機(jī)床和儀器的轉(zhuǎn)臺(tái)以及各種回轉(zhuǎn)伺服控制系統(tǒng)中。 |
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