球柵尺測量的工作原理

　　球柵采用電磁感應(yīng)技術(shù)，含讀數(shù)頭和尺身兩部分 尺身是一根不銹鋼管，內(nèi)裝精密的鎳鎘合金球構(gòu)成。生產(chǎn)調(diào)試時，會對合金球加載一定的預(yù)緊力，使其緊密排列。讀數(shù)頭內(nèi)封裝有線圈組及電路，測量時，讀數(shù)頭沿尺身滑動。讀數(shù)頭內(nèi)線圈的排列情況：采集線圈共有6組，在一個球柵距內(nèi)，相同繞向的ABCD四個線圈組成一組，鑒于合金球是緊密排列的，相鄰的兩個A線圈間距是一定的，即為一個球距。采集線圈之外是激磁線圈。在一個球柵距內(nèi)，不同位置的合金球切割磁力線的截面積不同，因而磁導(dǎo)率會成周期性變化。線圈采集到的感應(yīng)電壓，亦隨之變化。一個球柵距內(nèi)，不同位置的線圈，采集到的ABCD四向感應(yīng)信號幅值的變化。同組的四個線圈，位置需滿足一定要求，例如，當一個感應(yīng)信號(如A)在波峰位置時，對應(yīng)的另一個感應(yīng)信號(如C)應(yīng)在波谷位置。這對信號經(jīng)過差分混合產(chǎn)生如圖2b所示的信號(如A-C)，這一中間信號與原始感應(yīng)信號有一定相位差。如A-C信號相位超強45度，而D-B信號的相位則滯后45度。中間信號再進行濾波整合，才得到最終輸出信號。讀數(shù)頭沿著尺身滑動時，輸出信號的相位將隨其在0度至360度之間變化。輸出信號基波頻率為10KHz，峰峰值約為5伏，直流輸出電位約為5伏。在一個球柵距(如每12.7毫米)內(nèi)，測量出的位置值都是絕對值。90度相位差對應(yīng)的是3.175mm的位移。