第十二章 感应同步器及应用
感应同步器的原理及应用
感应同步器的原理及应用1. 什么是感应同步器感应同步器，又称为电感同步器或感应电机，是一种利用感应原理实现同步转速的电动机。
2. 感应同步器的工作原理感应同步器的工作原理是基于电磁感应现象。
当感应同步器的转子受到旋转磁场的作用，通过电感感应产生感应电流，进而产生旋转磁场，与定子磁场相互作用，使感应同步器能够按照旋转磁场的转速同步运转。
3. 感应同步器的结构组成感应同步器的结构主要包括定子和转子两部分。
3.1 定子定子是感应同步器的固定部分，由定子线圈和定子铁心组成。
定子线圈通电产生旋转磁场，从而通过感应作用引起转子运动。
3.2 转子转子是感应同步器的动态部分，由铁芯和导体线圈组成。
转子线圈通电时，产生电流，同时也会产生磁场，并与定子的磁场相互作用，从而实现同步运转。
4. 感应同步器的主要应用感应同步器广泛应用于各种机械设备和工业系统中，以下是几个主要的应用领域：4.1 电机驱动系统感应同步器通常用作电机驱动系统的电源，它能够提供高效率、可靠性和稳定性的转速控制。
在工业设备、机器人和家电等领域得到广泛应用。
4.2 电力系统感应同步器可用于电力系统的配电、传输和控制中。
它能够实现电能的传输与布局，提高电力系统的效率和稳定性。
4.3 可再生能源感应同步器在可再生能源领域具有重要作用，例如风力发电和水力发电。
通过控制感应同步器的转速，可以实现电力的高效转换和储存。
4.4 自动化控制感应同步器在自动化控制系统中也扮演重要角色。
它可以用于滑动门、电梯、智能家居等场景中，实现运动控制和位置感知。
4.5 交通运输感应同步器广泛应用于交通运输领域，如电动汽车、高铁和电动自行车等。
它们可以提供高效能源转换和精确控制，促进交通运输的发展和改善。
5. 总结感应同步器是一种利用感应原理实现同步转速的电动机，通过电磁感应现象使转子能够按照旋转磁场的转速同步运转。
感应同步器在电机驱动系统、电力系统、可再生能源、自动化控制和交通运输等领域有着广泛的应用。
感应同步器工作原理
感应同步器工作原理
感应同步器的工作原理是通过感应电磁场来驱动同步器的同步装置。
当感应同步器与感应电源连接时，电磁场由感应电源产生，并通过感应器的线圈或电枢产生极化电流。
极化电流的方向和电磁场的方向相一致，从而产生一个力矩效应，使同步器的转子与感应器的转子同步运动。
具体来说，在感应同步器的转子上，有一个磁场固定子和一个感应器转子。
感应器转子的线圈被连接到感应电源上，形成感应电磁场。
感应电磁场的变化会导致线圈中产生电流，进而产生一种力矩，推动转子运动。
当感应同步器与外部旋转装置相连时，外部旋转装置会带动感应同步器的转子旋转。
当外部旋转装置的转速改变时，感应同步器的转速也随之改变。
感应同步器的工作原理可以用Lenz定律解释。
根据Lenz定律，感应电流所产生的磁场方向与引起感应电流的变化方向相反，从而导致转子产生的力矩与外部旋转装置的转动方向相反。
总而言之，感应同步器的工作原理是通过感应电磁场来驱动同步装置，使转子与外部旋转装置保持同步运动。
感应同步器
感应同步器感应同步器是利用两个平面形绕组的互感随位置不同而变化的原理组成的。
可用来测量直线或转角位移。
测量直线位移的称长感应同步器，测量转角位移的称圆感应同步器。
长感应同步器由定尺和滑尺组成，如图3-45所示。
圆感应同步器由转子和定子组成，如图3-46所示。
这两类感应同步器是采用同一的工艺方法制造的。
一般情况下。
首先用绝缘粘贴剂把铜箔粘牢在金属（或玻璃）基板上，然后按设计要求腐蚀成不同曲折形状的平面绕组。
这种绕组称为印制电路绕组。
定尺和滑尺，转子和定子上的绕组分布是不相同的。
在定尺和转子上的是连续绕组，在滑尺和定子上的则是分段绕组。
分段绕组分为两组，布置成在空间相差相角，又称为正、余弦绕组。
感应同步器的分段绕组和连续绕组相当于变压器的一次侧和二次侧线圈，利用交变电磁场和互感原理工作。
安装时，定尺和滑尺，转子和定子上的平面绕组面对面地放置。
由于其间气隙的变化要影响到电磁耦合度的变化，因此气隙一般必须保持在的范围内。
工作时，如果在其中一种绕组上通以交流激励电压，由于电磁耦合，在另一种绕组上就产生感应电动势，该电动势随定尺与滑尺（或转子与定子）的相对位置不同呈正弦、余弦函数变化。
再通过对此信号的检测处理，便可测量出直线或转角的位移量。
感应同步器的优点是：①具有较高的精度与分辨力。
其测量精度首先取决于印制电路绕组的加工精度，温度变化对其测量精度影响不大。
感应同步器是由许多节距同时参加工作，多节距的误差平均效应减小了局部误差的影响。
目前长感应同步器的精度可达到，分辨力，重复性。
直径为的圆感应同步器的精度可达，分辨力，重复性。
②抗干扰能力强。
感应同步器在一个节距内是一个绝对测量装置，在任何时间内都可以给出仅与位置相对应的单值电压信号，因而瞬时作用的偶然干扰信号在其消失后不再有影响。
平面绕组的阻抗很小，受外界干扰电场的影响很小。
③使用寿命长，维护简单。
定尺和滑尺，定子和转子互不接触，没有摩擦、磨损，所以使用寿命很长。
感应同步器的工作原理
感应同步器的工作原理
感应同步器是一种电力传动装置，用于控制电力机械的旋转速度和方向。
其工作原理基于磁场感应和电动机的运动学原理。
感应同步器由两个电动机组成，一个称为感应电动机，另一个称为同步电动机。
感应电动机的转子由铜圆环和铁心构成，电感为整圆筒形；同步电动机的转子为大功率电动机，由多极磁铁和铁心构成。
当感应同步器的感应电动机运转时，电流在铜圆环中形成旋转磁场。
该旋转磁场引起在同步电动机的磁铁中产生磁场，在同步电动机中也产生旋转磁场。
由于同步电动机的转子具有多极磁铁，所以它的旋转速度是固定的，称为同步速度。
感应电动机的转速可能高于或低于同步速度，当它的转速低于同步速度时，它的旋转磁场和同步电动机的旋转磁场产生相互作用，从而产生转矩，使感应电动机逐渐加速。
一旦感应电动机达到同步速度，旋转磁场和同步电动机的旋转磁场就同步了。
感应同步器的转矩与铜圆环所产生磁场的强度成正比，因此，如果减小铜圆环内的电流强度，就可以减小感应同步器产生的转矩。
这种方法可用于控制电机的速度和方向。
总之，感应同步器的工作原理基于磁场感应和电动机的旋转速度的同步原理。
当
感应电动机的转速低于同步速度时，感应同步器会产生转矩，使电动机逐渐加速，直至达到同步速度。
使用感应同步器可以控制电动机的速度和方向，广泛用于工业和交通领域。
第十二章 感应同步器及应用
第十二章感应同步器及应用§1 感应同步器的结构和特点一、结构感应同步器是一种将直线位移或转角位移转化成电信号的传感器。
从原理上看，它与我们前面讲到的旋转变压器并无实质的区别，但是从结构上看，则与旋转变压器（及一般的其他控制电机）大不相同。
无论哪一种感应同步器，其结构都包括固定和运动两部分。
它的可动部分与不动部分上的绕组不是安装在圆筒形和圆柱形的铁心槽内，而是用绝缘粘合剂把铜铂粘牢在称为基板的金属或玻璃平面的薄板上，利用印刷、腐蚀等方法制成曲折形状的平面绕组，其工艺过程与电子工业中的印刷电路相同，故称为印刷绕组。
感应同步器按其运动方式和结构形式的不同，可分为圆盘式（或称旋转式）和直线式两种，前者用来检测角位移，后者用来检测直线位移。
但无论是哪种感应同步器，其工作原理都是相同的。
二、特点1．具有较高的精度和分辨力①感应同步器可以不经任何机械传动直接测量仪器或机床的线位移或角位移，所以其测量精度首先取决于感应同步器本身的加工精度，这可由加工精度来保证。
②长感应同步器的基板与安装部件材料相近，热膨胀系数相近，圆感应同步器的基板受热后各方向的膨胀对应于圆心，所以温度变化对其影响不大。
③感应同步器的极对数很多，不是几十，而是几百上千，这样多的极对数同时参加工作，误差的平均效应减小了局部误差的影响。
④感应同步器的分辨率取决于原始信号质量与电子细分电路的信噪比及电子比较器的分辨率，前者可通过控制印刷电路绕组的加工精度、稳定激磁电压、限制气隙变化等措155施来解决，后者可通过线路的精心设计和采取严密的抗干扰措施来解决。
目前长感应同步器的精度可达到±1.5μm，分辨率0.05μm，重复性0.2μm，直径为300mm（12英寸）的圆感应同步器的精度可达±1″，分辨率0.05″，重复性0.1″。
这些性能，旋转变压器是达不到的。
2．抗干扰能力强感应同步器在一个节距内是一个绝对测量装置，在任何时间内都可以给出仅与位置量相对应的单值电压信号，因而不受瞬时作用的偶然干扰信号的影响。
感应同步器工作原理
感应同步器工作原理
感应同步器工作原理是通过感应器检测到外部触发信号来实现同步。
其主要组成部分包括感应器、信号处理器和执行器。
感应器负责检测外部触发信号，常用的感应器有光电传感器、压电传感器和声音传感器等。
感应器将检测到的信号转化为电信号输出，作为信号处理器的输入。
信号处理器接收感应器输出的电信号，并对其进行处理和解析。
首先，信号处理器会判断输入信号是否满足触发条件，例如光电传感器可以判断光线是否足够强烈。
若触发条件满足，则信号处理器会生成一个触发脉冲信号，用于控制执行器的动作。
信号处理器还可以进行信号的处理，例如滤波、放大和数字转换等，以提高系统的可靠性和精度。
执行器是根据信号处理器生成的触发脉冲信号来执行相应的动作。
执行器可以是电动机、继电器、气缸等，根据实际需求选择不同类型的执行器。
当感应器检测到外部触发信号时，感应同步器会按照以上的工作原理进行处理，从而实现外部信号的同步。
这在许多自动化系统中是非常常见的应用，例如自动门、自动灯光控制和自动输送线等。
通过感应同步器的工作，可以实现设备之间的协调运行，提高工作效率和安全性。
说明感应同步器的原理及应用
说明感应同步器的原理及应用一、感应同步器的原理感应同步器是一种使用感应原理来实现同步的设备。
它通过感应信号的变化来实现不同设备之间的同步操作。
感应同步器的原理主要包括以下几个方面：1.感应原理：感应同步器利用感应原理来实现同步。
它通过检测感应信号的变化来确定设备的状态，从而进行同步操作。
2.感应信号：感应同步器需要接收感应信号，并根据信号的变化来实现同步。
感应信号可以是各种形式的电信号，比如电压、电流、频率等。
3.感应电路：感应同步器内部配备有感应电路，用于接收和处理感应信号。
感应电路可以对信号进行放大、滤波、逻辑判断等操作，以实现同步的目的。
4.同步操作：感应同步器根据感应信号的变化来进行同步操作。
同步操作可以是启动、停止、调节等，具体操作方式取决于设备的需求。
二、感应同步器的应用感应同步器的应用非常广泛，特别是在自动化控制、工业生产等领域中有着重要的作用。
以下是感应同步器的一些主要应用：1. 自动化生产线感应同步器在自动化生产线中起到关键作用。
它可以通过感应信号来实现各个设备之间的同步操作，比如设备的启动、停止、节奏调整等。
这样可以提高生产效率，减少人工干预，提高产品的质量和稳定性。
2. 电力系统感应同步器在电力系统中也有重要的应用。
它可以用来实现电力设备之间的同步运行，比如同步发电机、同步电机等。
感应同步器可以通过感应信号来调节电力设备的输出功率、频率等参数，从而实现电力系统的平稳运行。
3. 交通信号控制感应同步器在交通信号控制中也得到了广泛的应用。
它可以通过感应信号来实现交通信号的同步调节，比如红绿灯的变化、道路标志的显示等。
感应同步器可以根据交通信号的变化来实现交通的有序进行，提高交通的效率和安全性。
4. 机器人控制感应同步器在机器人控制中也起到重要作用。
它可以通过感应信号来控制机器人的运动、动作等。
感应同步器可以根据感应信号的变化来实现机器人的同步操作，从而实现复杂的机器人控制任务。
感应同步器概述
(2) 直线感应同步器可直接固定在机床的运动部分和 静止部分, 不需要经过中间的传动装置而直接测量位移, 因而可以消除由于传动装置带来的齿隙误差。 同时它的 定、 滑尺基片的膨胀系数与机床一样, 温度变化不会造 成附加的测量误差。
(3) 把几个定尺联接起来, 还可以长距离工作, 高速度 移动。
(4) 制造方便, 坚固耐用, 对环境适应性强, 维护简便。
图 6 - 24 直线式感应同步器在机床上的安装简图
图 6 - 25 直线式感应同步器的磁场
图 6 - 26 定、 滑尺相对位置改变时滑尺导片 所匝链磁通的变化
图 6 - 27 滑尺导片电势有效值
滑尺导片电势也可用函数式来表示。 首先将对应 于位移x的电角度表达出来。 已知一对极距离为2τ, 对 应的电角度为360°, 那末对应于位置x(米)的电角度为
(6 - 27)
对于直线感应同步器, 式中, θ为对应滑尺位移x的 电角度, 即θ=(180°/τ)·x。 对于旋式感应同步器, θ为转 子的位移角(电角度)。 由式(6 - 27)可以看出, 感应同步 器把滑尺的直线位移或转轴的转角变换成输出电压的 时间相位移。 只要通过一定的电路鉴别出输出电压时 间相位移, 就可以知道滑尺的位移距离或转轴转过的角 度。 因此这种情况下的感应同步器是处于鉴相工作方 式。
e =kueb cosθ-kuea sinθ
=kuE0(sinθ1cosθ-cosθ1sinθ)sinωt
=kuE0sin(θ1-θ)sinωt
可见感应同步器输出电势的幅值正比于指令位移 角和滑尺(或定子)位移角的差角θ1-θ的正弦函数。 如果 将感应同步器的输出经放大后控制电机转动, 那末, 只 有当θ=θ1或x=θ1τ/180°, 感应同步器的输出电压为0时, 电机才停止转动。 这样一来, 工作台就能严格按照指令 转动或移动。 由于这种系统是用鉴别感应同步器输出 电压幅值是否为0来进行控制的, 所以称为鉴幅工作方 式或鉴零工作方式。
感应同步器的工作原理
感应同步器的工作原理
感应同步器的工作原理基于感应电流的产生和磁场的作用。
当感应同步器靠近或移动到一个磁场中时，磁场会产生感应电流，然后感应电流会在感应同步器中产生一定的电流。
这种电流可以用来控制其他设备的运行，如电动机的转速等。
感应同步器通常由线圈和一个磁场生成器组成。
磁场生成器产生磁场，而线圈则位于磁场中。
当磁场生成器产生磁场时，线圈中的电流会发生变化，从而产生感应电流。
感应电流的大小和方向取决于磁场的强度和方向以及线圈的特性。
感应同步器利用感应电流的产生来实现同步。
当感应同步器靠近一个旋转的磁场时，感应电流的大小和方向会随着磁场的变化而变化。
这样，感应同步器中的电流也会随之变化。
通过测量感应同步器中的电流变化，可以确定旋转磁场的速度和方向。
感应同步器常用于测量旋转部件的转速和方向，如发电机和传动装置。
它们也可以用于控制电动机的转速和方向。
通过感应同步器，可以实现系统的同步运行，提高效率并确保设备正常运行。
总体而言，感应同步器的工作原理是基于感应电流的产生和磁场的作用，通过测量感应电流的变化来实现同步运行和控制。
感应同步器尺在微网中的应用与研究
感应同步器尺在微网中的应用与研究随着能源需求的不断增长和可再生能源的推广，微电网作为一个独立的能源系统，正逐渐引起人们的关注。
微电网虽然规模小，但其具有可持续、灵活和可靠的特点，能够为小区、工业园区甚至整个城市提供电力。
在微电网的运行过程中，感应同步器尺被广泛应用，并且不断进行研究以提高整个系统的性能和稳定性。
感应同步器尺是一种将机械能转化为电能的设备。
它通过感应效应将微电网中的震动能或机械能转化为电能，并将之储存起来。
在微电网中，感应同步器尺主要应用于以下几个方面：1. 储能：在微电网中，能量的稳定供应是至关重要的。
感应同步器尺能够将微电网中的多余能量储存起来，以备不时之需。
当微网系统需要额外能量时，可以从感应同步器尺中提取能量，实现能量的平衡。
2. 震动能转化：微电网中存在的震动和机械能也可以通过感应同步器尺转化为电能，从而提高能源利用率。
例如，微网中的风力发电机、太阳能电池板等设备在工作时会产生震动和机械能，这些能量可以通过感应同步器尺捕捉并转化为电能，提供给微网系统使用。
3. 配电负荷平衡：微电网中通常会存在多个电源和负荷，不同电源的输出和负荷的需求往往难以完全匹配。
感应同步器尺通过储能的方法可以在系统负荷需求高峰期提供额外能量，以平衡微电网系统的供需关系，提高供电的稳定性。
在感应同步器尺在微网中的应用过程中，研究员们也在不断努力改进和优化技术，以提高整个系统的性能和可靠性。
1. 提高转化效率：感应同步器尺的转化效率直接影响微网系统的能源利用率。
研究人员通过优化感应同步器尺的结构和材料，改善其转化效率，使其更加高效地将机械能转化为电能。
2. 提高储能密度：感应同步器尺的储能密度也是研究的重点。
研究人员通过改变储能材料的性质、设计更合理的储能结构等方法，提高感应同步器尺的储能密度，以更有效地储存和释放能量。
3. 系统优化：除了感应同步器尺本身的优化外，研究人员还致力于对微电网系统整体进行优化。
测试技术-122 感应同步器
定尺输出的总感应电势为:
e eS eC kUm sin(t ),
其中 2 x
W
通过鉴别感应电动势的相位，例如同励磁电压比相，即可
测出定尺和滑尺之间的相对位移。
12.2感应同步器
12.2感应同步器
鉴幅法——根据感应电势的幅值来鉴别位移量。
在滑尺的正、余弦绕组上施加频率和相位相同、但幅值不同 的正弦激励电压，即:
目前在实用中多数用前一类励磁方式。
其信号处理方式可分为鉴相方式和鉴幅方式两种,分别用输 出感应电动势的相位或幅值来进行处理。
12.2感应同步器
鉴相法——根据感应电势的相位来鉴别位移量。
在滑尺的正弦、余弦绕组上供给频率相同、相位差为90°的 交流电压励磁即:
us Um sin t
uc
U m
cos t
12.2感应同步器
感应同步器的工作原理
定尺或滑尺其中一种 绕组上通以交流激励 电压，由于电磁耦 合，在另一种绕组上 就产生感应电动势， 该电动势随定尺与滑 尺的相对位置不同呈 正弦、余弦函数变化。 再通过对此信号的处 理，便可测量出直线 位移量。
12.2感应同步器
在滑尺上施加的正弦激 磁电压为:
us US sin t
n
Uc
U m
cos
定尺输出的总感应电势为:
e eS eC kUm sin( )sint,
其中 2 x
W
幅值
感应同步器相当于调幅器，可由幅值变化测量位移量。
12.2感应同步器
12.2 感应同步器
12.2感应同步器
感应同步器的基本结构
由定尺和滑尺组成，其绕组分布不同——定尺是连续绕 组，滑尺则是分段绕组。分段绕组分为两组，布置成在空间
感应同步器电磁仿真
感应同步器电磁仿真感应同步器是一种常见的电磁设备，用于实现电能的传输和转换。
它利用电磁感应原理和同步技术，将电能从发电机传输到负载中，以实现电能的有效利用。
在电力系统中，感应同步器起着至关重要的作用。
它可以将发电机的输出电能与电网的频率和相位进行同步，以确保电能的稳定传输和供应。
感应同步器通过调整其电磁参数，使得发电机的输出电压和频率与电网保持一致，从而实现两者之间的同步。
感应同步器的核心部件是转子和定子。
转子是一个旋转的部件，通常由导体制成，它与发电机的转子相连。
定子是一个固定的部件，通常由线圈制成，它与电网相连。
当发电机转子旋转时，它会在定子上产生一个旋转磁场。
由于电磁感应的作用，定子上的线圈会感应出电流，并产生一个与转子磁场同频率的电磁场。
这个电磁场会与电网的电磁场相互作用，使得发电机的输出电能与电网同步。
为了实现感应同步器的电磁仿真，需要使用电磁仿真软件。
电磁仿真软件可以模拟感应同步器的电磁场分布、电流分布和电压分布等参数。
通过调整感应同步器的结构和参数，可以优化其电磁性能，提高电能传输的效率和稳定性。
在进行电磁仿真时，需要考虑多个因素。
首先是感应同步器的结构设计。
感应同步器的结构应该合理，以确保电磁场的分布和电流的传输符合设计要求。
其次是感应同步器的材料选择。
不同的材料具有不同的电磁特性，对电磁场的分布和传输有着重要影响。
因此，在进行电磁仿真时，需要选择适合的材料，以提高感应同步器的效率和性能。
还需要考虑感应同步器的工作条件。
感应同步器在工作过程中会受到电流、电压和温度等因素的影响。
因此，在进行电磁仿真时，需要考虑这些因素，并进行相应的参数调整和优化，以确保感应同步器的稳定工作。
感应同步器电磁仿真是一项重要的技术，可以用于优化感应同步器的电磁性能，提高电能传输的效率和稳定性。
通过合理设计感应同步器的结构和材料，并考虑其工作条件，可以实现感应同步器与电网的同步，以确保电能的有效利用。
电磁仿真技术的应用将进一步推动感应同步器的发展，并为电力系统的运行和管理提供支持。
感应同步器的应用共31页文档
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
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第十二章感应同步器及应用§1感应同步器的结构和特点一、结构感应同步器是一种将直线位移或转角位移转化成电信号的传感器。
从原理上看，它与我们前面讲到的旋转变压器并无实质的区别，但是从结构上看，则与旋转变压器（及一般的其他控制电机）大不相同。
无论哪一种感应同步器，其结构都包括固定和运动两部分。
它的可动部分与不动部分上的绕组不是安装在圆筒形和圆柱形的铁心槽内，而是用绝缘粘合剂把铜铂粘牢在称为基板的金属或玻璃平面的薄板上，利用印刷、腐蚀等方法制成曲折形状的平面绕组，其工艺过程与电子工业中的印刷电路相同，故称为印刷绕组。
感应同步器按其运动方式和结构形式的不同，可分为圆盘式（或称旋转式）和直线式两种，前者用来检测角位移，后者用来检测直线位移。
但无论是哪种感应同步器，其工作原理都是相同的。
二、特1.具有较高的精度和分辨力①感应同步器可以不经任何机械传动直接测量仪器或机床的线位移或角位移，所以其测量精度首先取决于感应同步器本身的加工精度，这可由加工精度来保证。
②长感应同步器的基板与安装部件材料相近，热膨胀系数相近，圆感应同步器的基板受热后各方向的膨胀对应于圆心，所以温度变化对其影响不大。
③感应同步器的极对数很多，不是几十，而是几百上千，这样多的极对数同时参加工作，误差的平均效应减小了局部误差的影响。
④感应同步器的分辨率取决于原始信号质量与电子细分电路的信噪比及电子比较器的分辨率，前者可通过控制印刷电路绕组的加工精度、稳定激磁电压、限制气隙变化等措施来解决，后者可通过线路的精心设计和采取严密的抗干扰措施来解决。
目前长感应同步器的精度可达到±1郭m，分辨率0.05p m，重复性0.2p m，直径为300mm（12英寸）的圆感应同步器的精度可达±1〃，分辨率0.05 〃，重复性0.1〃。
这些性能，旋转变压器是达不到的。
2.抗干扰能力强感应同步器在一个节距内是一个绝对测量装置，在任何时间内都可以给出仅与位置量相对应的单值电压信号，因而不受瞬时作用的偶然干扰信号的影响。
平面绕组的阻抗很小，受外界干扰电场的影响很小。
3.使用寿命长、维护简单：定尺和滑尺、定子和转子互不接触，没有摩擦、磨损，所以使用寿命长。
它不怕油污、灰尘和冲击振动的影响，不需要经常清扫。
但需装设防护罩，防止铁削等进入其气隙。
4.可以作长距离位移测量可以根据测量长度的需要，将若干根定尺拼接。
拼接后总长度的精度可保持（或稍低于）单个定尺的精度。
目前几米到几十米的大型机床工作台位移的直线测量，大多采用感应同步器来实现。
5.艺性好、成本较低、便于复制和成批生产。
由于感应同步器具有上述优点，直线式感应同步器目前被广泛应用于大位移静态与动态测量中，例如用于三坐标测量机、程控数控机床及高精度重型机床及加工中的测量装置、自动定位装置等。
圆感应同步器被广泛地用于机床和仪器的转台，各种回转伺服系统以及导弹制导、陀螺平台、射击控制、雷达天线的定位等。
§2感应同步器的工作原理一、工作原理感应同步器是利用两个平面形绕组的互感随位置而变化的原理而进行工作的。
直线式感应同步器由定尺和滑尺组成，定尺上是连续绕组，滑尺上是分段绕组，滑尺为正余弦绕组。
其绕组布置如图12-1所示。
滑尺上展开分布着两个印刷电路绕组，每个节距相当于绕组空间分布的周期，又称极距，一般为2mm，用2T表示。
滑尺与定尺相互面向平行安装，两者保持0.2mm左右距离。
感应同步器的工作原理如图12-2所示。
当定尺绕组加以频率为f，幅值恒定的交流激磁电流I （或电压）时，滑尺两绕组将产生与激磁电流频率相同、幅值随两尺相对位置而变化的感应电势e ，滑尺某一 绕组与定尺绕组完全重合时，磁通耦合度最大，故该滑尺感应的电势最大；两绕组错开1/4 节距（即1/4*2T =0.5T ）时，滑尺耦合的正负磁通互相抵消，感应电势为零；互相错开1/2节距时，感应的电势与绕组重合时的感应电势幅值相同而相位相反。
0=U m sin 31，绕组在图12-2所示位置时为位移X 的零点，则绕组A 的感应电势为UA =kU 0COS 0 =kU m sin w t cos 0 式中，k 为耦合系数， 相移。
由下式决定: 0 = 2n *X /2T =n x/T故绕组A 称为余弦绕组。
同理，绕组B 的感应电势为U B =kU 0Sin 0 =kU m Sin 3 t Sin 0 故绕组B 称为正弦绕组。
上述输出信号是各极输出信号的平均结果，误差可以得到均衡补偿，故精度较高。
二、感应同步器的工作方式 有了两相输出，便能确切的反映一个空间周期的任何角度位移的变化。
为了输出角度定尺 jilnruiTL滑尺的位1 左p_rLn 右 : ,勺凹门 1 : I 宿 & 电 任 e 偈 —• U —- 八 Ay n v t 琢沾隹离 设定尺激磁电压u,（1）（2） （3）图12-1感应同步器绕组布置余弦绕组A图12-2感应同步器工作原理和位移，需要对输出信号进行处理。
根据不同的激磁方式，感应同步器有两种工种方式: 幅值工作方式和相位工作方式。
（—）幅值工作方式幅值工作方式的原理是利用感应同步器的输出电势的幅值随着定尺与动尺之间的相对位移而呈正弦或余弦函数规律变化的原理进行工作的。
1.对定尺激磁的方式设定尺激磁电压u0= U m sin w t，则绕组的A感应电势为uA= ku o cos0 =kU m sin w t cos 0绕组B的感应电势为u B = ku°sin0 =kU m sin w t sin0定尺激磁时，绕组A、B的感应电势表达式为式（1）和（3）所示。
通过解调电路将它们解调之后可得到12 - 3图所示的正、余弦电压，用鉴零电路在每个过零点形成一个脉冲，则每出现一个脉冲，相当于滑尺移过T /2节距。
用计数器对脉冲进行计数，就可以得到总图12-3定尺激磁的正、余弦电压的移动距离。
由两曲线的相对关系还可判断运动方向：如正走时为u A超前于u B。
则反走时u B超前于u A。
2.对滑尺两绕组激磁的方式若在A、B两绕组上加以频率和相位相同，但幅值为某一已知角度0 1的正弦和余弦函数的激磁电压，即u A= U m sin 0 i sin w tu B = U m cos 0 1 sin w t则因感应同步器工作在线性状态，定尺绕组感应电动势为U A，U B单独激磁时感应电势的叠加。
当滑尺右移0度时，有u o = k u A cos0 -k u B sin0=k(U m sin0 1sin w t) cos 0 - k(U m cos 0 1sin w t) sin0=kU m sin w t sin(0「0 ) (4) 其中。
为滑尺相对于定尺的相移。
e与x有关，e =n x/T，故为滑尺移动某一距离x后对应的相角。
如果e 1对应于指令位移X1，同样因有e 1=n x1/T，故式（4）反映了位置误差（x1- x），当负载位移未达到指令要求值时，x1丰x时，定尺感应电势u0尹0，该电势经检波放大成直流信号控制伺服电机工作，带动负载移动，直至x1=x时，e 1=e使u0 = 0为止。
式（4）是鉴幅工作方式的基本方程式。
当x1= x时，u0 = 0，鉴幅方式使用时就是利用这一特点，因此鉴幅工作方式也可以称为鉴零工作方式。
运动方向的判别：滑尺右移时，u0表达式见式（4）；若指令位移为-e 1，则u0=-kU m sin w t sin（e 1 - e ）。
故若％以U m sin w t为基准进行相敏检波，即可控制运动方向。
（二）相位工作方式若在滑尺A、B两绕组上加以频率和幅值相同，但相位差90°的交流激磁电压，即u A= U m sin w t，u B= U m cos W t又设起始时绕组A与定尺绕组重合，则当滑尺移动时，定尺上感应的电势为u0 = kU m sin W tcos e + kU m Cos W tsin e = kU m sin （w t+e ）可见，定尺感应电势u0的相移e与滑尺的直线位移x有严格的比例关系，可通过相移测量求得滑尺的直线位移。
上式与旋转变压器一样，利用输出电压与输入电压的相位差e角测量位移，这就是鉴相工作方式的感应同步器的工作原理，感应同步器的定、滑尺之间的相对位移被变换成输出电势的相位差，两者成线性关系。
§ 3感应同步器应用系统一、在机械加工中的应用各种金属切削机床，特别是大型和重型机床，在加工大尺寸的工件和进行特殊加工工艺时采用感应同步器与数字显示装置组成的成套测量装置，可以大大提高加工精度，保证加工质量，减轻劳动强度，提高生产效率。
这种与感应同步器配套使用的数字显示装置，称为数码显示表。
它即向感应同步器提供所需要的激磁电压，又可将感应同步器输出的电势所反映的位移量用数字显示出来，使用方便直观，在机械加工工业中已得到越来越广泛的应用。
例如，大型和重型立式车床，因加工工件的尺寸大，所用的量具不但体积大而且相当笨重，常用的游标卡尺一般重约十几公斤，有的甚至重达四十公斤，既消耗体力大，又不易测量准确。
如果采用数码表检测装置，就可解决上述问题。
具体的方法是利用两套直线式感应同步器和数显表分别作为水平和竖直两坐标位移测量装置。
安装方式只要便于安装即可。
例如可将一台感应同步器的定、滑尺分别安装在横梁和右垂直刀架的溜板上，另一台感应同步器的定、滑尺分别安装在右垂直刀架的滑枕和滑座上。
这样当右垂直刀架移动时，便可由安装在操纵台上的两台数显表分别读出水平和垂直的两坐标的位移量。
按感应同步器的工作方式不同，数显表也可分为鉴幅型和鉴相型两大类。
1.普通鉴幅型数显表图12-4鉴幅型数显表工作原理方框图普通鉴幅型数显示表的工作原理如图12-4所示。
设开始时，感应同步器的。
=0 1，定尺输出电压u0= 0，系统处于平衡状态。
当滑尺移动后，0尹0 1，u0尹0，但由于u0很小，需经放大电路放大后才能实现控制，并经滤波电路将非工作频率的干扰波形滤掉后，与比较电路的基准电位比较。
当位移量超过一定值，例如超过0.01mm时，经放大滤波后的u0超过比较电路的基准电位，该电压经模数转换电路转换为脉冲，此脉冲进入显示计数器，显示出位移量0.01mm，同时又经数模转换电路改变励磁电压的幅角0，使0跟踪0 1，这样，当位移量每超过0.01mm，输出电压大于门槛电路的基准电位，模数转换电路便输出一个脉冲，数模转换电路也就改变0 一次。
显示计数器将脉冲累计起来，并读出位移总量。
图12-5鉴相型数显表工作原理方框图2.普通鉴相型数显表普通鉴相型数显表的工作原理如图12 - 5所示。
两相励磁电压由励磁电源供给。
定尺输出电压经放大滤波后，与数字相位转换电路（脉冲移相器）的输出电压一起输入鉴相器。