磁栅尺的工作原理

一、磁栅尺简介

磁栅尺（Magnetic scale）是一种常见于工业自动化设备领域的线性位移测量方案，因为其耐用性强，对环境要求不高，逐渐替代了对环境要求苛刻的光学直线测量方案。

作为自动化设备领域里不多见的精密位移检测方案，磁栅尺使用广泛，尤其适用于检测行程长、测量精度要求高、工况复杂的大型机床。磁栅尺安装方便，抗干扰能力强，抗冲击性强，不易受到振动、粉尘、水垢、油污等影响，耐高温和耐低温性能也较为突出。

二、磁栅尺基本组成与原理

磁栅尺主要由两个部分组成，磁尺和读磁头。

磁尺

磁尺是磁栅尺位移传感器的重要组成结构，为传感器位移测量与位置定位提供检测的基准参照。磁尺由非导磁不锈钢带（ferromagnetic stainless-steel strip）、导磁材料、保护层组成。

钢带为基体，经涂覆、化学沉淀或者电镀导磁材料薄膜，在再磁性材料上层上覆塑化保护层，保护磁尺在使用中读磁头对磁性材料的磨损。磁尺录磁时，先将磁尺固定，磁头根据一定波长的基准信号，以一定的速度运行并流过一定频率的等效电流，这样磁尺上就录上了等间距的磁化信号，磁信号以NS-SN-NS的次序排列，因此磁栅尺位移传感器的磁场强度呈周期性变化，磁信号的间距规格多样，不同磁信号间距的磁尺检测精度也各不相同，直接影响了自动化设备的测量控制效果。

读磁头

读磁头是进行磁-电转换的转换装置，它把记录在磁尺上磁化信号转换为电信号输送到检测电路中，实现位移测量或者位置定位。读磁头也是磁栅尺位移传感器的关键元件，主要有励磁绕组和信号输出绕组组成，读磁头通过励磁绕组供给的激励电压，将检测到的磁信号转换为脉冲信号，用于动态或者静态测量。

基本原理