磁柵小百科 什么是磁柵？磁柵的工作原理是什么？

磁柵的工作原理是磁電轉(zhuǎn)換，為保證磁頭有穩(wěn)定的輸出信號(hào)幅度，考慮到空氣的磁阻很大，故磁柵尺與磁頭之間不允許存在較大和可變的間隙，最好是接觸式的。為此帶型磁柵在工作時(shí)磁頭是壓入于磁帶上的，這樣即使帶面有些不平整，磁頭與磁帶也能良好的接觸。線型磁柵的磁柵尺和磁頭之間約有0.01mm的間隙，由于裝配和調(diào)整不可能達(dá)到理想狀態(tài)，故實(shí)際上線型磁柵也處于準(zhǔn)接觸式的工作狀態(tài)。

在磁性材料的表層或非導(dǎo)磁材料的磁性鍍層上，準(zhǔn)確地等距離磁化為具有N、S極的尺子、圓桿或圓盤(圖1)。尺子稱磁尺(有尺式和帶式兩種),圓桿稱磁桿，二者用于直線位移測量;圓盤稱磁盤，用于角位移測量。磁柵的柵距一般為0.2毫米或0.1毫米。磁柵是捷克斯洛伐克的K.斯捷潘內(nèi)克于20世紀(jì)50年代中期研制成功的，用于測量滾齒機(jī)傳動(dòng)鏈誤差，并用于齒輪單面嚙合檢查儀(見齒輪綜合檢查儀)中。其后由于磁通響應(yīng)式磁頭的發(fā)展，磁柵也用于機(jī)床的定位反饋系統(tǒng)和長度測量工具，例如絲杠測量儀、電子千分尺、電子高度卡尺等的測量系統(tǒng)中。

用磁柵測量時(shí)需配以磁頭。磁頭 有速度響應(yīng)式和磁通響應(yīng)式兩種:
①速度響應(yīng)式磁頭:當(dāng)磁柵基尺和磁頭間有相對(duì)移動(dòng)時(shí)，按電磁感應(yīng)原理在磁頭的輸出繞組中會(huì)產(chǎn)生正弦波形的感應(yīng)電勢，其大小與相對(duì)移動(dòng)的速度成正比，經(jīng)濾波、放大、整形、細(xì)分、計(jì)數(shù)后便可得出位移量。這種磁頭適用于連續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)中。
②磁通響應(yīng)式磁頭:在激磁繞組中輸入高頻(激磁)電流，輸入繞組會(huì)產(chǎn)生頻率為激磁電流兩倍的感應(yīng)(載波)電勢。當(dāng)磁柵與磁頭有相對(duì)位移時(shí)，又產(chǎn)生(二次諧波)感應(yīng)電勢，用濾波器濾去高頻載波并經(jīng)有關(guān)電路處理后即可得到相對(duì)位移量。為了增大輸出和減小錄磁誤差影響，常將這種磁頭多個(gè)串聯(lián)起來使用。它適用于斷續(xù)移動(dòng)的測量中。

磁柵和磁頭組成的部件稱為磁柵式長度傳感器。它與濾波、放大、整形、細(xì)分、計(jì)數(shù)、數(shù)字顯示等電子部分組成的系統(tǒng)稱為磁柵測量系統(tǒng)，其測長精度可達(dá) 3微米/1000毫米，測角精度可達(dá)1″/360°。