《磁栅及其测量系统》

目录1

第一章 概论1

1-1发展基本运动量测量新技术的重要性3

1-2磁栅式动态测量装置4

1-3磁栅式静态测量装置5

1-4本书概貌6

第二章 圆形磁栅的刻制8

2-1刻制原理8

2-2刻制装置9

2-3刻制整数条栅纹的方法12

2-4磁栅圆盘的制造14

2-4-1圆盘的机械加工14

2-4-2圆盘基体材料的选择15

2-4-3圆盘外圆磁性材料的电镀16

2-5栅纹刻制的误差分析21

2-5-1同步电动机作驱动源的优缺点21

2-5-2同步电动机的旋转分析24

2-5-3飞轮的旋转分析26

2-5-4引起刻制误差的其它原因31

2-6圆形磁栅的质量检查34

2-6-1拾磁信号电压振幅的检查34

2-6-2栅纹接头的检查35

2-6-3栅纹数的检查35

2-6-4磁栅的精度检查37

第三章 误差理论和提高刻制精度的方法40

3-1刻制误差的理论分析40

3-2-1误差补偿问题的提出48

3-2误差补偿理论48

3-2-2误差补偿的理论分析49

3-2-3误差补偿和磁头电压振幅比的关系59

3-3提高刻制均匀性的方法——翻刻法63

3-3-1磁栅的翻刻63

3-3-2简易翻刻装置66

3-4误差补偿在提高磁栅测量精度中的应用67

4-1-1录磁原理71

第四章 录磁与拾磁71

4-1基本原理71

4-1-2拾磁原理73

4-1-3磁头的结构和工作原理75

4-2铁磁材料的磁化特性78

4-2-1磁化过程和磁化曲线78

4-2-2磁滞现象和磁滞回线78

4-2-3剩磁特性81

4-3录磁方法83

4-3-1无偏磁录磁83

4-3-2直流偏磁录磁84

4-3-3高频偏磁录磁84

4-4录磁的电流特性86

4-4-1录磁的波长特性曲线86

4-4-2录磁的频率特性曲线88

4-5录磁畸变的谐波分析88

4-6-1拾磁磁头的感应电压93

4-6拾磁分析93

4-6-2磁头的安装位置对拾磁电压的影响97

4-6-3拾磁信号的极限频率99

4-7录磁与拾磁的损耗100

4-7-1去磁效应100

4-7-2表面磁化效应和磁性材料的厚度损耗特性100

4-7-3磁头气隙的宽度效应101

4-7-4磁头与磁层的间隔效应103

4-8磁栅对录磁的要求104

第五章 相位计与误差分离滤波器106

5-1触发式相位计的测量原理107

5-1-1恒定相位差的测量107

5-1-2变化相位差的测量110

5-1-3鉴相触发器线路的改进113

5-2测量误差116

5-2-1触发器输出电压的前后沿误差116

5-2-2触发器两管输出电压不对称引起的误差119

5-2-3整形电路的幅相误差120

5-2-4谐波误差123

5-3提高相位计的工作频率126

5-4相角定标128

5-4-1移相定标法128

5-4-2差频定标法134

5-4-3分压定标法136

5-4-4分频定标法138

5-5数字式相位测量146

5-5-1数字式测相原理147

5-5-2逻辑电子门的工作分析149

5-6误差分离滤波器154

5-6-1误差分离原理154

5-6-2RC低通滤波器156

5-6-3RC高通滤波器161

5-7磁栅式测量装置中的相位计线路165

5-8相位计的品质评定168

6-1绝对式测量装置173

6-1-1工作原理173

第六章 磁栅式机床传动链动精度测量装置173

6-1-2装置在机床传动链动精度测量中的应用176

6-1-3磁栅安装偏心对测量精度的影响206

6-1-4消除偏心误差的方法212

6-2分频绝对式测量装置216

6-2-1装置的工作原理217

6-2-2装置在机床传动链动精度测量中的应用224

6-3差频模拟式测量装置224

6-3-1装置的工作原理225

6-3-2装置的结构和应用实例230

6-4带辅助挂轮的新型差频式测量装置236

6-4-1装置的工作原理236

6-4-2装置的简单结构和应用实例242

6-5提高机床传动链和分度蜗轮副精度的途径244

6-5-1机械校正装置245

6-5-2自动校正装置247

6-5-3机床传动链误差的频谱分析251

7-1-1分频式齿轮单面啮合测量装置的一般讨论260

7-1齿轮测量260

第七章 磁栅在测量技术中的其它应用260

7-1-2HYQ-02A型磁栅式齿轮单啮仪267

7-2角度测量274

7-2-1角度测量原理274

7-2-2角度测量的应用277

7-3其它测量技术中的应用282

7-3-1速度、转速和旋转均匀性的测量282

7-3-2电动机同步特性的测量284

7-3-4特殊齿轮箱动精度的测量285

7-3-3长轴扭转变形的测量285

7-3-5自动校正研磨蜗轮286

7-3-6简易齿轮副配对检查288

第八章 磁尺（长磁栅）及其应用289

8-1磁尺栅纹的刻制289

8-1-1基圆－直尺滚动翻刻法289

8-1-2标准丝杠传动翻刻法291

8-1-3激光比长仪刻制法292

8-2-1螺纹加工机床传动链动精度的测量294

8-2磁尺在机床传动链精度测量中的应用294

8-2-2直线运动均匀性的测量296

8-3磁尺－数显长度检测装置297

8-3-1磁通响应磁头298

8-3-2鉴幅型磁尺－数显长度检测装置303

8-3-3鉴相型磁尺－数显长度检测装置306

8-4磁尺－数显角度检测装置311

8-4-1单磁头测角装置311

8-4-2双磁头测角装置313

8-5鉴相检测的误差分析316

8-5-1两磁头间距不等于（m±1/4）λ引起的误差316

8-5-2两磁头输出信号振幅不等引起的误差317

8-5-3磁头剩磁引起的误差317

8-5-490°（或45°）移相不准引起的误差319

附录一 串联多磁头等幅电压平均法补偿圆形磁栅分度误差的富里哀分析321

附录二 式（4-8）、（4-9）、（4-12a）和式（4-24）的详细推导336

参考文献344