什么是磁栅尺位移传感器

来源：什么是磁栅尺位移传感器   发布于：2020-12-18 9:20:48    浏览：4665

一、磁栅尺简介
磁栅尺（Magnetic scale）是一种常见于工业自动化设备领域的线性位移测量方案，因为其耐用性强，对环境要求不高，逐渐替代了对环境要求苛刻的光学直线测量方案。

作为自动化设备领域里不多见的精密位移检测方案，磁栅尺使用广泛，尤其适用于检测行程长、测量精度要求高、工况复杂的大型机床。磁栅尺安装方便，抗干扰能力强，抗冲击性强，不易受到振动、粉尘、水垢、油污等影响，耐高温和耐低温性能也较为突出。


二、磁栅尺基本组成与原理
磁栅尺主要由两个部分组成，磁尺和读磁头。

磁尺

磁尺是磁栅尺位移传感器的重要组成结构，为传感器位移测量与位置定位提供检测的基准参照。磁尺由非导磁不锈钢带（ferromagnetic stainless-steel strip）、导磁材料、保护层组成。

钢带为基体，经涂覆、化学沉淀或者电镀导磁材料薄膜，在再磁性材料上层上覆塑化保护层，保护磁尺在使用中读磁头对磁性材料的磨损。磁尺录磁时，先将磁尺固定，磁头根据一定波长的基准信号，以一定的速度运行并流过一定频率的等效电流，这样磁尺上就录上了等间距的磁化信号，磁信号以NS-SN-NS的次序排列，因此磁栅尺位移传感器的磁场强度呈周期性变化，磁信号的间距规格多样，不同磁信号间距的磁尺检测精度也各不相同，直接影响了自动化设备的测量控制效果。


读磁头

读磁头是进行磁-电转换的转换装置，它把记录在磁尺上磁化信号转换为电信号输送到检测电路中，实现位移测量或者位置定位。读磁头也是磁栅尺位移传感器的关键元件，主要有励磁绕组和信号输出绕组组成，读磁头通过励磁绕组供给的激励电压，将检测到的磁信号转换为脉冲信号，用于动态或者静态测量。

基本原理

读磁头与磁尺通过非接触式安装进行读取，安装距离为0.1-2mm。磁尺上的NS-SN-NS极生成带有不同方向的磁场，读磁头在沿着磁尺运动的过程中感应到磁场的变化并将这个磁场变化转化为模拟量信号或者数字量信号输出。

三、磁栅尺的优势
分辨率在亚微米范围
测量精度高
测量范围广（可达100m）
非接触式安装，没有磨损
安装方便
抗干扰能力强，抗冲击性强
不易受到振动、粉尘、水垢、油污等影响
耐高温和耐低温性能也较为突出

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