磁柵尺的工作原理

一、磁柵尺簡介

磁柵尺（Magnetic scale）是一種常見于工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備領(lǐng)域的線性位移測(cè)量方案，因?yàn)槠淠陀眯詮?qiáng)，對(duì)環(huán)境要求不高，逐漸替代了對(duì)環(huán)境要求苛刻的光學(xué)直線測(cè)量方案。

作為自動(dòng)化設(shè)備領(lǐng)域里不多見的精密位移檢測(cè)方案，磁柵尺使用廣泛，尤其適用于檢測(cè)行程長、測(cè)量精度要求高、工況復(fù)雜的大型機(jī)床。磁柵尺安裝方便，抗干擾能力強(qiáng)，抗沖擊性強(qiáng)，不易受到振動(dòng)、粉塵、水垢、油污等影響，耐高溫和耐低溫性能也較為突出。

二、磁柵尺基本組成與原理

磁柵尺主要由兩個(gè)部分組成，磁尺和讀磁頭。

磁尺

磁尺是磁柵尺位移傳感器的重要組成結(jié)構(gòu)，為傳感器位移測(cè)量與位置定位提供檢測(cè)的基準(zhǔn)參照。磁尺由非導(dǎo)磁不銹鋼帶（ferromagnetic stainless-steel strip）、導(dǎo)磁材料、保護(hù)層組成。

鋼帶為基體，經(jīng)涂覆、化學(xué)沉淀或者電鍍導(dǎo)磁材料薄膜，在再磁性材料上層上覆塑化保護(hù)層，保護(hù)磁尺在使用中讀磁頭對(duì)磁性材料的磨損。磁尺錄磁時(shí)，先將磁尺固定，磁頭根據(jù)一定波長的基準(zhǔn)信號(hào)，以一定的速度運(yùn)行并流過一定頻率的等效電流，這樣磁尺上就錄上了等間距的磁化信號(hào)，磁信號(hào)以NS-SN-NS的次序排列，因此磁柵尺位移傳感器的磁場(chǎng)強(qiáng)度呈周期性變化，磁信號(hào)的間距規(guī)格多樣，不同磁信號(hào)間距的磁尺檢測(cè)精度也各不相同，直接影響了自動(dòng)化設(shè)備的測(cè)量控制效果。

讀磁頭

讀磁頭是進(jìn)行磁-電轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換裝置，它把記錄在磁尺上磁化信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸送到檢測(cè)電路中，實(shí)現(xiàn)位移測(cè)量或者位置定位。讀磁頭也是磁柵尺位移傳感器的關(guān)鍵元件，主要有勵(lì)磁繞組和信號(hào)輸出繞組組成，讀磁頭通過勵(lì)磁繞組供給的激勵(lì)電壓，將檢測(cè)到的磁信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，用于動(dòng)態(tài)或者靜態(tài)測(cè)量。

基本原理