磁柵的工作原理是磁電轉換，為保證磁頭有穩定的輸出信號幅度，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磁頭是壓入於磁帶上的，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，由於裝配和調整不可能達到理想狀態，故實際上線型磁柵也處於準接觸式的工作狀態。
基本介紹
- 中文名：磁柵
- 外文名：Magnetic grid
- 工作原理：磁電轉換
- 形式：接觸式
簡介,組成,磁柵尺,磁柵尺與錄磁原理,磁柵尺的設計,
簡介
在磁性材料的表層或非導磁材料的磁性鍍層上，準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，二者用於直線位移測量；圓盤稱磁碟，用於角位移測量。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.斯捷潘內克於20世紀50年代中期研製成功的，用於測量滾齒機傳動鏈誤差，並用於齒輪單面嚙合檢查儀（見齒輪綜合檢查儀）中。其後由於磁通回響式磁頭的發展，磁柵也用於工具機的定位反饋系統和長度測量工具，例如絲槓測量儀、電子千分尺、電子高度卡尺等的測量系統中。 用磁柵測量時需配以磁頭。磁頭 (圖2)有速度回響式和磁通回響式兩種。①速度回響式磁頭：當磁柵基尺和磁頭間有相對移動時，按電磁感應原理在磁頭的輸出繞組中會產生正弦波形的感應電勢，其大小與相對移動的速度成正比，經濾波、放大、整形、細分、計數後便可得出位移量。這種磁頭適用於連續的勻速運動中。②磁通回響式磁頭：在激磁繞組中輸入高頻(激磁)電流，輸入繞組會產生頻率為激磁電流兩倍的感應（載波）電勢。當磁柵與磁頭有相對位移時，又產生（二次諧波）感應電勢，用濾波器濾去高頻載波並經有關電路處理後即可得到相對位移量。為了增大輸出和減小錄磁誤差影響，常將這種磁頭多個串聯起來使用。它適用於斷續移動的測量中。
組成
磁柵和磁頭組成的部件稱為磁柵式長度感測器。它與濾波、放大、整形、細分、計數、數字顯示等電子部分組成的系統稱為磁柵測量系統，其測長精度可達 3微米/1000毫米，測角精度可達1″/360°。
磁柵尺
利用與錄音技術相似的方法，通過錄磁頭在磁性尺（或盤）上錄製出間隔嚴格相等的磁波這一過程稱為錄磁。已錄製好磁波的磁性尺稱為磁柵尺。磁柵尺上相鄰柵波的間隔距離稱為磁柵的波長，又稱為磁柵的節距（柵距）。
磁柵尺與錄磁原理
磁柵尺是磁柵數顯系統的基準元件。顯然，波長就是磁柵尺的長度計量單位。任一被測長度都可用與其對應的若干磁柵波長之和來表示。
磁柵尺的尺體可由滿足一定要求的硬磁合金製成。也可由表面鍍上一層硬磁合金的磁性材料製成。對製成磁柵尺的硬磁合金磁性材料的性能應有如下要求：
1）良好的磁性能 材料應具有較大的剩磁和矯頑力，即材料的磁滯回線應較胖大。
2）良好的磁均勻性 材料的磁性能越均勻越好，以保證錄磁後的剩磁幅值相等，否則將影響磁柵的精度。
3）良好的磁穩定性 材料錄磁後的剩磁強度應不會有隨著時間的延伸而很快減弱的性能。
4）良好的力學性能 材料應具有較高的機械強度、硬度和耐磨度，易於機械加工及不易受外界溫度和濕度變化。
5）一定的頻率特性 能保證在一定的剩磁強度的要求下錄上所需頻率（波長）的磁波。
