[科普中國(guó)]-線狀磁尺

線狀磁尺是在直徑為2mm的青銅絲上鍍鎳鉆合金或用水磁材料制成。線狀磁尺套在磁頭中間,與磁頭同軸,兩者之間具有很小的間隙。磁頭是特制的,兩磁頭軸向相距λ/4(λ為磁化信號(hào)的節(jié)距)。由于磁尺包圍在磁頭中間,對(duì)周?chē)姶牌鸬搅似帘巫饔?所以抗干擾能力強(qiáng)、輸出信號(hào)大,系統(tǒng)檢測(cè)精度高。但線膨脹系數(shù)大,所以不宜做得過(guò)長(zhǎng),一般小于1.5mm。線狀磁尺的機(jī)械結(jié)構(gòu)可做得很小,通常用于小型精密數(shù)控機(jī)床、微型量?jī)x或測(cè)量機(jī)上,其系統(tǒng)精度可達(dá)0.002mm/300mm.

磁性標(biāo)尺磁性標(biāo)尺(簡(jiǎn)稱(chēng)磁尺)按其基體形狀不同可分成以下類(lèi)型

平面實(shí)體型磁尺磁頭和磁尺之間留有間隙,磁頭固定在帶有板彈簧的磁頭架上。磁尺的剛度和加工精度要求較高,因而成本較高。磁尺長(zhǎng)度一般小于600mm,如果要測(cè)量較長(zhǎng)距離,可將若干磁尺接長(zhǎng)使用。

帶狀磁尺帶狀磁尺是在磷青銅帶上鍍一層 Ni-Co-p合金磁膜,帶寬為70mm,厚0.2mm,最大長(zhǎng)度可達(dá)15m。磁帶固定在用低碳鋼做的屏蔽殼體內(nèi),并以一定的預(yù)緊力繃緊在框架或支架中,使其隨同框架或機(jī)床一起脹縮,從而減小溫度對(duì)測(cè)量精度的影響。磁頭工作時(shí)與磁尺接觸,因而有磨損。由于磁帶是彈性件,允許一定的變形,因此對(duì)機(jī)械部件的安裝精度要求不高。

線狀磁尺。

圓形磁尺,圓形磁尺的磁頭和帶狀磁尺的磁頭相同,不同的是將磁尺做成磁盤(pán)或磁鼓形狀,主要用來(lái)檢測(cè)角位移。1

磁頭磁頭是進(jìn)行磁電轉(zhuǎn)換的變換器,它把反映空間位置的磁信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸送到檢測(cè)電路中去。普通錄音機(jī)上的磁頭輸出電壓幅值與磁通變化率成比例。屬于速度響應(yīng)型磁頭。根據(jù)數(shù)控機(jī)床的要求,為了在低速運(yùn)動(dòng)和靜止時(shí)也能進(jìn)行位置檢測(cè),必須采用磁通響應(yīng)型磁頭。這種磁頭用軟磁材料(如坡莫合金)制成二次諧波調(diào)制器。它由鐵心上兩個(gè)產(chǎn)生磁通方向相反的勵(lì)磁繞組和兩個(gè)串聯(lián)的拾磁繞組組成。將高頻勵(lì)磁電流通入勵(lì)磁繞組時(shí),在磁頭上產(chǎn)生磁通φ1。當(dāng)磁頭靠近磁尺時(shí),磁尺上的磁信號(hào)產(chǎn)生的磁通φ0。進(jìn)入磁頭鐵心,并被高頻勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁通φ1所調(diào)制。1

磁尺工作原理磁尺按基體形狀有帶狀磁尺、線狀磁尺(又稱(chēng)同軸型)和圓形磁尺。帶狀磁尺的尺基是用約寬20mm、厚0.2mm的金屬制作的,其有效長(zhǎng)度可達(dá)30m。帶狀磁尺固定在用低碳鋼做的屏蔽殼體內(nèi),并以一定的預(yù)緊力固定在框架或支架中,框架又固定在設(shè)備上,使帶狀磁尺同設(shè)備一起脹縮,從而減少溫度對(duì)測(cè)量精度的影響,線狀磁尺是用直徑2~4mm的圓形線材作為尺基,磁頭套在圓形線材上,由于磁尺被包圍在磁頭中間,対周?chē)姶艌?chǎng)起到了屏蔽作用,所以抗干擾能力較強(qiáng),安裝和使用都十分方使。形磁尺做成形磁盤(pán)或磁鼓形狀,用于組成磁。與錄音技術(shù)相似,通過(guò)錄磁磁頭在磁尺上錄制出節(jié)距嚴(yán)格相等的磁信號(hào)作為計(jì)數(shù)信號(hào),信號(hào)可為正弦波或方波.

節(jié)距W通常為0.05mm、0.Imm、0.2mm。最后在磁尺表面涂上層1~2um厚的保護(hù)層,防止磁頭頻繁接觸而造成磁膜磨損。在N和N、S與S重疊部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大,從N到S的磁感應(yīng)強(qiáng)度呈正弦波變化。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李航 - 副教授 - 西南大學(xué)