編碼器的作用

艾永洋

利用電磁感應原理將兩個平面型繞組之間的相對位移轉換成電信號的測量元件，用于長度測量工具。感應同步器（俗稱編碼器、光柵尺）分為直線式和旋轉式兩類。前者由定尺和滑尺組成，用于直線位移測量；后者由定子和轉子組成，用于角位移測量。1957年美國的R.W.特利普等在美國取得感應同步器的專利，原名是位置測量變壓器，感應同步器是它的商品名稱，初期用于雷達天線的定位和自動跟蹤、導彈的導向等。在機械制造中，感應同步器常用于數字控制機床、加工中心等的定位反饋系統中和坐標測量機、鏜床等的測量數字顯示系統中。它對環境條件要求較低，能在有少量粉塵、油霧的環境下正常工作。　定尺上的連續繞組的周期為2毫米。滑尺上有兩個繞組，其周期與定尺上的相同，但相互錯開1/4周期(電相位差90°)。感應同步器的工作方式有鑒相型和鑒幅型的兩種。前者是把兩個相位差90°、頻率和幅值相同的交流電壓U1 和U2分別輸入滑尺上的兩個繞組，按照電磁感應原理，定尺上的繞組會產生感應電勢U。如滑尺相對定尺移動，則U的相位相應變化，經放大后與U1和U2比相、細分、計數，即可得出滑尺的位移量。在鑒幅型中，輸入滑尺繞組的是頻率、相位相同而幅值不同的交流電壓，根據輸入和輸出電壓的幅值變化，也可得出滑尺的位移量。由感應同步器和放大、整形、比相、細分、計數、顯示等電子部分組成的系統稱為感應同步器測量系統。它的測長精確度可達3微米/1000毫米，測角精度可達1″/360°。

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