依赖于相互感应原理的位置测量装置包括解析器,线性可变差动变压器(lvdt)和感应编码器。其中两项技术解析器和lvdt-是基于变压器的构造和运行。
在LVDT的情况下,电压被施加到初级绕组和感应到两个次级绕组-位于初级绕组的两侧-通过铁磁磁芯。距离由两个次级绕组输出的差压决定,方向由输出电压与初级电压是同相还是不相决定。
在解析器的情况下,旋转变压器将电压施加到位于转子上的初级绕组。电压然后在定子上的两个次级绕组中感应,以90度为正弦和余弦。位置由二次绕组中电压的比例决定,方向由分析哪个二次电压(正弦或余弦)引导决定。
感应编码器类似于lvdt和解析器,但它们不是使用传统的绕组,而是使用制造在印刷电路板上的平线圈(有时称为“走线”)。旋转感应编码器包含两个主要部分-定子(也称为传感器)和转子(也称为目标)。
定子包含一个发送线圈和两个(有时更多)接收线圈,打印在电路板上,或者在某些情况下,直接打印在定子基板上。接收线圈经过印刷,可以产生正弦波和余弦波。在许多设计中,用于信号处理的电子电路也集成到定子上。转子或目标是被动的,要么由铁磁材料制成,要么由含有多层或图案的导电材料(如铜)的衬底制成。
当电压施加到定子或传感器上的发射线圈上时,就会产生电磁场。当转子或目标经过传感器时,涡流都是在目标表面产生的。这些涡流产生了一个相反的场,这降低了传感器和目标之间的通量密度,导致传感器上的接收线圈产生电压。接收机电压的幅值和相位随着目标的运动而变化,可以通过这些电压确定目标的位置。
电感编码器也有线性版本。这里的目标是带有铁磁(或导电)光栅或条纹的线性尺度。传感器(也称为读头)包含发射机和接收机线圈以及用于信号处理的电子设备。当读头沿着刻度移动时,刻度的光栅引起接收线圈中感应电压的变化,这些电压指示传感器的线性位置。
感应编码器提供绝对位置信息,精度介于磁编码器和光学编码器之间,而不需要光学编码器的严格安装考虑。它们对几乎所有形式的污染或干扰都不敏感,包括液体、污垢和灰尘、磁场、EMI,甚至严重的振动。对于旋转测量应用,感应编码器的印刷电路板结构使其比对应的解析器更小的外形尺寸和更大的设计灵活性。
了下:运动控制技巧