磁柵傳感器由磁尺或磁盤(pán)(即磁柵)、磁頭和檢測(cè)電路組成。磁尺或磁盤(pán)用于記錄一定功率的正弦或矩形信號(hào)。磁頭的作用類(lèi)似磁帶機(jī)的磁頭,用于讀寫(xiě)磁尺上的信號(hào),并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

磁柵結(jié)構(gòu)如圖14-3所示。磁柵由不導(dǎo)磁的金屬帶做基體,在基體上均勻涂覆一層薄磁膜,然后用寫(xiě)磁帶方式,由磁頭寫(xiě)上節(jié)距為駁的正弦或矩形波,如圖14-3(a)所示的柵極磁化圖形。磁柵也可以利用激光錄磁方式制成。目前磁柵的柵條數(shù)一般在100~30000之間,柵距應(yīng)大于0.04mm否則磁頭讀取信號(hào)的幅值將十分微弱。

磁頭一般分為動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種,由讀取信號(hào)方式?jīng)Q定。

靜態(tài)磁頭在蕊型鐵芯上繞有兩個(gè)線圈,一個(gè)為激磁繞組工,另一個(gè)為輸出繞組L。靜態(tài)磁頭與磁柵間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng),一般由若干個(gè)磁頭串行連接構(gòu)成多間遼靜態(tài)磁頭體。當(dāng)在激磁繞組上施加交變的激磁信號(hào)時(shí),H型鐵芯的中間部分,在每個(gè)周期內(nèi)兩次被激磁信號(hào)產(chǎn)生磁通而飽和,此時(shí)鐵芯的磁阻很大,磁柵上的信號(hào)磁通不能通過(guò)磁頭,因而輸出繞組無(wú)感應(yīng)電勢(shì)輸出。只有當(dāng)激磁信號(hào)兩次過(guò)零時(shí),鐵芯不飽和,磁柵上的信號(hào)磁通才能通過(guò)輸出繞組的鐵芯而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。磁柵信號(hào)的頻率是激磁信號(hào)的兩倍,幅值與磁柵信號(hào)磁通的大小成比例。輸出電壓可用下式表示:

動(dòng)態(tài)磁頭僅有一組輸出繞組，動(dòng)態(tài)磁頭只有相對(duì)磁柵運(yùn)動(dòng)才有信號(hào)輸出，輸出信號(hào)高的幅值隨運(yùn)動(dòng)速度而變化，為了保證一定幅值的輸出，通常規(guī)定磁頭以一定速度運(yùn)行，因此，動(dòng)態(tài)磁頭不適合長(zhǎng)度測(cè)量。當(dāng)磁頭以一定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁頭輸出一定頻率的正弦信號(hào)，且在N、N處信號(hào)達(dá)到正向峰值，在S、S處達(dá)到負(fù)向峰值。