运动控制技术与应用-全套PPT课件..pptx

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运动控制MotionControl第第1章章绪绪论论运运动动的世的世界界运运动动控制系控制系统统相关概相关概念念特点与回特点与回顾顾运运动动控制系控制系统统典型典型应应用用发发展及展及趋趋势势课课程架程架构构SensetheBeautyofMotion感受运动之美运动的世界运运动动控制控制-Why&What？

许许多工程多工程问问题题的关的关键键点点与机械工程与机械工程密切相关密切相关工程控制工程控制问问题题的典型代表的典型代表连连接直接直观观了解运了解运动动控制扮演重要和独特控制扮演重要和独特角色的角色的领领域域了解运了解运动动控制系控制系统设计统设计：

性能：

性能、规规格、参数格、参数建模、辨建模、辨识识和控制和控制ButwhatyouDOlearndependsonYOU!

什么是运动控制（MotionControl）？

运动控制（MotionControl）是20世纪90年代在国际上兴起的一个多学科交叉的研究领域，是自动化技术的一个重要分支，运动控制起源于早期的伺服控制，简单地说，运动控制就是对机械运动部件的位置、速度等进行实时的控制管理，使其按照预期的轨迹和规定的运动参数（如速度、加速度参数等）完成相应的动作。

综合运用力学、机械、电子、计算机、信息和自动化等有关技术，采用适当的控制原理、方法，在硬件或软件平台上实现满足精度、响应速度和其它要求的执行装置的位置、速度、加速度、转矩或力的控制。

运运动动控制系控制系统统相关概念相关概念根据根据执执行机构的行机构的类类型，运型，运动动控制分控制分为为电动电动、气气动动与与液液压压3种。

种。

电电机运机运动动控制（以下称运控制（以下称运动动控制）控制）技技术术是最活是最活跃跃和和应应用最广泛的用最广泛的电动电动运运动动控控制制以以电动电动机机为为控制控制对对象，以控制器象，以控制器为为核心，以核心，以电电力力电电子、功率子、功率变换变换装置装置为执为执行机构，在控制理行机构，在控制理论论指指导导下下组组成的成的电电气气传动传动控制系控制系统统。

至今没有至今没有统统一的定一的定义义运运动动控制系控制系统统相关概念相关概念运动控制系统结构运运动动控制系控制系统统相关概念相关概念运动控制技术的构成运运动动控制系控制系统统相关概念相关概念什么是伺服系什么是伺服系统统（ServoSystem）随随动动系系统统调节调节系系统统是控制系是控制系统统中的一中的一类类系系统统它用来控制被控它用来控制被控对对象的象的转转角或位移，使其自角或位移，使其自动动、连续连续、精确地复、精确地复现输现输入指令的入指令的变变化。

（化。

（一一般具有般具有负负反反馈闭环馈闭环）例：

雷达系例：

雷达系统统、机器人机械臂、机器人机械臂、猎猎雷声雷声纳纳平平台台控制系控制系统统形式：

开形式：

开环环和和闭环闭环反反馈馈控制控制运动控制系统相关概念开环与闭环运动控制系统运运动动控制系控制系统统相关概念相关概念运动控制闭环系统结构运运动动控制系控制系统统相关概念相关概念运运动动控制系控制系统统相关概念相关概念运运动动控制系控制系统统相关概念相关概念PC-Based运动控制系统基于PLC的运动控制系统封闭架构CNC特点与回特点与回顾顾综综合性、合性、专业专业性，知性，知识识面面宽宽，内容多而，内容多而杂杂数学、数学、电电子子线线路、路、电电机学、机械基机学、机械基础础、控制理、控制理论论、力学、力学、计计算机算机、液液压压与气与气动动、电电力力电电子学、子学、传传感与感与检测检测等都要涉等都要涉及及具有穿具有穿线线的作的作用用注重注重实实践践控制系控制系统设计统设计、实现实现、调试调试、试试验验和自控原理的比和自控原理的比较较与所涉及与所涉及课课程的关程的关系系运运动动控制系控制系统统典型典型应应用用运运动动控制可以是控制可以是单单坐坐标标控制，即控制控制，即控制对对象作直象作直线线运运动动。

也可以是。

也可以是多坐多坐标标控控制制，即控制，即控制对对象作平面运象作平面运动动或空或空间间运运动动。

有。

有时还时还需要控制多个需要控制多个对对象，而象，而这这些些对对象之象之间间的运的运动动可能可能还还需要需要协调协调。

点位控制点位控制（PointtoPoint，PTP）连续轨连续轨迹控制迹控制（ContinualTrajectoryControl）同步控制同步控制（SynchronousControl）点位控制点位控制这这种运种运动动控制的特点是控制的特点是仅对终仅对终点位置有要求，与运点位置有要求，与运动动的中的中间过间过程程即即运运动轨动轨迹无关迹无关。

典型典型应应用有用有：

PCB钻钻床、床、SMT、晶片自、晶片自动输动输送、送、IC插装机、引插装机、引线线焊焊接机、接机、纸纸板运送机板运送机驱动驱动、包装系、包装系统统、码垛码垛机、激光内雕机、激机、激光内雕机、激光光划片机、坐划片机、坐标检验标检验、激光、激光测测量与逆向工程、量与逆向工程、键盘测试键盘测试、来料、来料检验检验、显显微微仪仪、定位控制、定位控制、PCB测试测试、焊焊点超生点超生扫扫描描检测检测、自、自动织动织袋机袋机、地毯地毯编织编织机、定机、定长长剪切，折弯机控制剪切，折弯机控制。

连续轨连续轨迹控制迹控制又称又称为轮为轮廓控制，主要廓控制，主要应应用在用在传统传统的数控系的数控系统统、切割系、切割系统统的运的运动轮动轮廓控制廓控制。

典典型型应应用用有有：

数数控控车车、铣铣床床，雕雕刻刻机机、激激光光切切割割机机、激激光光焊焊接接机机、激激光光雕雕刻刻机机、数数控控冲冲压压机机床床、快快速速成成型型机机、超超声声焊焊接接机机、火火焰焰切切割割机机、等等离离子子切切割割机机、水水射射流流切切割割机机、电电路路板板特特型型铣铣、晶晶片片切切割机割机。

同步控制同步控制是指多个是指多个轴轴之之间间的运的运动协调动协调控制，可以是多个控制，可以是多个轴轴在运在运动动全程中全程中进进行同步，也可以是在运行同步，也可以是在运动过动过程程中中的局部有速度同步，主要的局部有速度同步，主要应应用在需要有用在需要有电电子子齿轮齿轮箱和箱和电电子凸子凸轮轮功能的系功能的系统统控制中控制中。

典型典型应应用有：

套色印刷、包装机械、用有：

套色印刷、包装机械、纺织纺织机械、机械、飞飞剪、拉剪、拉丝丝机、造机、造纸纸机械、机械、钢钢板展平、板展平、钢钢板延板延压压、纵纵剪分条等剪分条等。

最早的伺服系最早的伺服系统应统应用是开始与用是开始与军军事装事装备备的位置控的位置控制上，即制上，即1886年所年所发发明的明的鱼鱼雷中雷中。

1944年，世界上第一个真正意年，世界上第一个真正意义义上的伺服系上的伺服系统统由美国由美国麻麻省理工学院省理工学院辐辐射射实验实验室研制成功室研制成功。

火炮自火炮自动动跟踪目跟踪目标标伺伺服系服系统统作作为为自自动动控制系控制系统统的一个新分支的一个新分支伺服系伺服系统统的控制的控制理理论论形形成成50年代中期，机年代中期，机电电伺服系伺服系统统在一些重要元器在一些重要元器件性能上有件性能上有新的突破，新的突破，组组成了静止式可控整流装置，成了静止式可控整流装置，带带来了控制来了控制领领域域的一的一场场技技术术革命革命。

1952年，麻省理工学院开年，麻省理工学院开发发世界上第一世界上第一台数控台数控铣铣床，床，1962年才年才获获得得“数控伺服机构数控伺服机构”专专利利。

发发展及展及趋势趋势第二次世界大第二次世界大战战期期间间，对对系系统统提出了大功率、高精度、快速响提出了大功率、高精度、快速响应应等等一一系列高性能要求，液系列高性能要求，液压压伺服技伺服技术术迅速迅速发发展起来。

它表展起来。

它表现现出无以出无以伦伦比比的的快速性、低速平快速性、低速平稳稳性等一系列性等一系列优优点。

到点。

到50年代末期和年代末期和60年代初期年代初期，有关有关电电液伺服技液伺服技术术的基本理的基本理论论日日趋趋完善，从而使完善，从而使电电液伺服系液伺服系统统的的应应用用达到了前所未有的高度达到了前所未有的高度。

1959年，日本年，日本FANUC公司研制出公司研制出电电液脉冲液脉冲马马达达。

70年代以来，年代以来，电电力力电电了技了技术术突突飞飞猛猛进进，推出了新一代，推出了新一代“全控式全控式”电电力力电电子器件子器件。

1983年，美国通用年，美国通用电电气，交流伺服气，交流伺服电动电动机机驱动驱动系系统统，同，同时时欧美研欧美研制制出永磁同步出永磁同步电动电动机伺服系机伺服系统统，主，主导导，至今，至今20多年多年。

发展及趋势的的新新性性材材能能料料。

与与对对电电传传机机统统技技液液术术压压的的系系发发统统展展形形，成成以以强强脉脉有有宽宽力力调调的的制制挑挑结结战战合合，并并大大以以大大极极改改快快善善的的了了速速伺伺度度服服发发系系展展统统。

稀土磁材料、力矩稀土磁材料、力矩电电机、无槽机、无槽电电机、大机、大惯惯量量宽调宽调速速电动电动机机控制理控制理论论快速快速发发展展传递传递函数、拉普拉斯函数、拉普拉斯变换变换和奈奎斯特和奈奎斯特稳稳定理定理论论；根；根轨轨迹；迹；现现代控代控制制理理论论使使计计现现算算代代机机伺伺、服服大大系系规规统统模模朝朝集集着着成成高高电电速速路路/的的高高发发精精展展度度，（各各H元元igh器器-s件件pe趋趋ed于于/H数数i字字gh化化-a、cc集集ur成成ac化化y），、低噪声的方向低噪声的方向发发展展。

方方展展向向望望发发未未展展来来，赋赋新新予予器器人人件件工工、智智新新能能理理特特论论性性、的的新新伺伺技技服服术术系系必必统统将将以以驱驱及及使使智智伺伺能能服服控控系系制制统统器器朝朝必必“将将智智获获能能得得化化”广广发展及趋势发发展及展及趋势趋势主要数控技术的发展趋势就是采用“PC+运动控制器”的开放式数控系统。

优点：

信息处理能力强、开放程度高、运动轨迹控制精确、通用性好。

在美国，运动控制器产品的应用遍布多个领域，从数控机床、大规模集成电路焊接设备、磁盘驱动、机器人、包装机械、纺织机械、印刷机械、装配线，到木材加工设备。

最著名的运动控制器制造商有DeltaTau，Galil，DMC，Aerotech和Tech80等。

开放式运动控制器在美国被誉为新一代的工业控制器。

在日本，开放式运动控制器被认为是将来的第三次工业革命，并预测其应用的普遍性将于目前广泛应用的PLC类似。

课课程架构程架构1、绪绪论论运运动动控制系控制系统组统组成、分成、分类类、基本要求、基本、基本要求、基本特特征、征、应应用用领领域和域和发发展展趋趋势势2、运、运动动控制系控制系统统中的中的传传感感器器速度和位置速度和位置检测检测元件概述；旋元件概述；旋转变压转变压器、感器、感应应同步器同步器；*脉冲脉冲编码编码器器；*光光栅栅3、运、运动动控制系控制系统统中的中的执执行行器器*步步进电进电机机；*直流伺服直流伺服电电机机；*交流伺服交流伺服电电机机；特殊特殊电电机；液机；液压压与气与气动动课课程架构程架构4、步、步进进式伺服系式伺服系统统步步进电进电机机驱动驱动器器；*开开环环步步进进伺服系伺服系统设统设计计5、直流伺服系、直流伺服系统统概述；双概述；双闭环闭环直流直流调调速系速系统统6、交流伺服系、交流伺服系统统概述；交流概述；交流变频调变频调速系速系统统（基于（基于PLC与与现场总现场总线线变频变频器器调试调试）；交流伺服）；交流伺服驱动驱动器使器使用用课课程架构程架构7、位置伺服系、位置伺服系统统概述概述；*脉冲比脉冲比较较伺服系伺服系统统；相位和幅；相位和幅值值比比较较伺服系伺服系统统；*插插补补原理（逐点比原理（逐点比较较法、数字法、数字积积分法分法、数据采数据采样样法直法直线线/圆圆弧插弧插补补）；）；*轨轨迹跟踪迹跟踪G代代码码/VB/VC编编程程实实现现8、运、运动动控制系控制系统设统设计计运运动动控制系控制系统总统总体性能要求和任体性能要求和任务务；运；运动动系系统统部件部件选择选择和和优优化化设设计计课课程架构程架构9、基于、基于PC的运的运动动控制系控制系统统通用运通用运动动控制器；多控制器；多轴轴运运动动控制板卡及其控制板卡及其应应用用10、基于、基于PLC的运的运动动控制系控制系统统*基于基于S7-200PLC的二的二维维运运动动控制系控制系统统（示（示教教与再与再现现）；基于定位模）；基于定位模块块的的远远程位置伺服控制系程位置伺服控制系统统；11、基于网、基于网络络的运的运动动控制系控制系统统（可（可选选）分布式运分布式运动动控制系控制系统统；现场总线现场总线运运动动控制系控制系统统；12、运、运动动系系统统仿真（可仿真（可选选）基于基于MATLAB/SIMULINK的运的运动动控制系控制系统统仿仿真真课课程架构程架构本学期特色与教改本学期特色与教改基于基于PLC二二维维运运动动控制系控制系统统（S7-200）插插补补原理原理基于基于PC更加深入更加深入伺服伺服驱动驱动器使用器使用机器机器视觉视觉介介绍绍部分运部分运动动控制英文控制英文资资料料大作大作业业AnyQuestions？

让我们共同努力！

第2章运动控制系统中的传感器与检测技术概述旋转变压器光电编码器直线光栅尺其他速度检测与滤波概述传传感器感器（Sensor）与与检测检测系系统统是控制系是控制系统统的重要的重要组组成部分，成部分，测测量准确量准确是是控制的前提控制的前提。

被被测测量通常是模量通常是模拟拟量信量信号号按输出信号类型分为：

模模拟拟式和数字数字式。

位置位置求导数即速度，速度，速度求导数即加速度加速度。

高可靠性、高抗干高可靠性、高抗干扰扰能力能力。

受温度、湿度影响小，工作可靠，能。

受温度、湿度影响小，工作可靠，能长长期期保保持精度持精度；能能满满足精度和速度的要求足精度和速度的要求；使用使用维护维护方便方便，适，适应应工作工作环环境境；成本低，寿命成本低，寿命长长；便于安装、便于安装、连连接接。

运动控制系统检测元件的主要要求：

概述位置位置检测检测元件的分元件的分类类：

1、按测量对象不同分类位移检测装置:

脉冲编码器、光栅速度检测装置：

测速发电机2、按安装位置不同分类直接测量:

将检测装置安装在执行部件上间接测量:

将检测元件安装在滚珠丝杠或驱动电动机轴上概述3、按测量方法不同分类绝对式测量增量式测量绝对式测量：

对于被测量的任意一点位置均由固定的零点标起。

每一个被测点都有一个相应的测量值。

特点：

装置的结构较为复杂增量式测量：

只测量位移量。

测量单位为0.01mm每移动0.01mm发出一个脉冲信号。

概述概述优点：

装置简单，任何一个点都可作为测量的起点。

在轮廓控制的数控机床上大都采用这种方式。

缺点：

在增量式检测系统中，移距是由测量信号计数读出，一旦计数有误，以后的测量结果则完全错误。

如出某种事故，无法恢复。

概述4、按功能不同分类回转式直线式5、按检测信号不同分类模拟式测量数字式测量模拟式测量：

模拟式测量是将被测量用连续变量来表示。

如电压变化、相位变化等。

数控机床所用模拟式测量主要用于小量程的测量，如感应同步器的一个线距（2mm）内的信号相位变化等。

特点：

直接测量被测的量，无需变换；在小量程内实现较高精度的测量，技术成熟。

概述数字式测量：

被测的量直接以数字的形式来表示。

测量信号为电脉冲，可以直接把它们送入数控装置进行比较、处理。

特点：

被测的量转换为脉冲个数，便于显示和处理；测量精度取决于测量单位，和量程基本无关；测量装置比较简单，脉冲信号抗干扰能力较强。

概述2.1旋转变压器2.1旋转变压器旋转变压器（角位移检测元件）旋转变压器（Resolver）又称回转变压器、同步分解器，是一种将转子转角变换成与之呈某函数关系的电信号的元件，是一种精度很高、结构和工艺要求十分严格和精细的控制微发电机。

特点：

其结构简单、动作灵敏，对环境无特殊要求，维护方便，输出信号幅度大，抗干扰性强，工作可靠。

工作原理：

转子绕组输入电压2.1旋转变压器输出电压定子绕组设加到定子绕组的励磁电压为中产生的感应电压为ur=k1Umcos，通过电磁耦合，将在转子绕组0tsinur可以测量出来，仅有一个未知数。

实际使用中，当定子绕组分别加上两个相位相差90且同频率的励磁电压：

正弦绕组电压us=Umsin0t和余弦绕组电压uc=Umcos0t，应用叠加原理，转子绕组中的感应电动势为ur=kUcostsin+kUsintcos1m01m0=k1Umsin（0t+）2.1旋转变压器图2-3旋转变压器的励磁信号与输出信号关系2.1旋转变压器旋转变压器结构示意图通过旋转变压器的这种正交信号来测量角位移的大小与方向的原理与方法，对于以下介绍的一些增量式位置传感器也类似，比如正交编码器、感应同步器、光栅尺、磁栅尺等。

旋转变压器处理电路2.1旋转变压器2.2光电编码器脉冲编码器（角位移检测元件）1、增量式脉冲编码器2.2光电编码器信号处理装置azb码盘基片透镜光源光敏元件透光狭缝光欄板节距m+/4光源光光电码盘电码盘随被随被测轴测轴一起一起转动转动，在光源的照射下，在光源的照射下，透透过过光光电码盘电码盘和光欄板形成忽明忽暗的光信号，和光欄板形成忽明忽暗的光信号，光光敏元件把此光信号敏元件把此光信号转换转换成成电电信号，通信号，通过过信号信号处处理理装装置的整形、放大等置的整形、放大等处处理后理后输输出。

出。

输输出的波形有六路出的波形有六路：

的取反信号。

A90BZ码盘转一圈其中，是2.2光电编码器输出信号的作用及其处理A、B两相的作用根据脉冲的数目可得出被测轴的角位移；根据脉冲的频率可得被测轴的转速；根据A、B两相的相位超前、滞后关系可判断被测轴旋转方向。

后续电路可利用A、B两相的90相位差进行细分处理（四倍频电路实现）。

ABCP90O2.2光电编码器Z相的作用被测轴的周向定位基准信号；被测轴的旋转圈数记数信号。

的作用后续电路可利用A、两相实现差分输入，以消除远距离传输的共模干扰。

Z码盘转一圈2.2光电编码器增量式码盘的规格及分辨率规格（增量式正交旋转光电编码器）增量式码盘的规格是指码盘每转一圈发出的脉冲数；现在市场上提供的规格从36线/转（P/r）到10万线/转都有；选择：

伺服系统要求的分辨率；考虑机械传动系统的参数。

分辨率（分辨角）设增量式码盘的规格为n线/转：

2.2光电编码器提高增量式光电编码器分辨率的方法提高圆周的等分狭缝的密度增加光电盘的发讯通道使盘上有若干大小不等的同心圆环狭缝（码道），光电盘转一周，发出的脉冲个数增多，分辨率提高。

增量式编码器的缺点有可能产生计数错误（由于噪声或其它外界干扰）若因停电、刀具破损而停机，事故排除后不能找到事故前执行部件的正确位置2.2光电编码器2.2光电编码器2、绝对式脉冲编码器（编码盘）n位编码盘当码道为十八条=0.00142.2光电编码器2.2光电编码器码盘基片上有多圈码道，且每码道的刻线数相等；对应每圈都有光电传感器；输出信号的路数与码盘圈数成正比；检测信号按某种规律编码输出，故可测得被测轴的周向绝对位置。

0101111001100111100010011010101111001101111100000001001000110100232221202.2光电编码器绝对式码盘的规格及分辨率规格绝对式码盘的规格与码盘码道数n有关；现在市场上提供从4道到21道都有；选择：

伺服系统要求的分辨率；考虑机械传动系统的参数。

分辨率（分辨角）设绝对式码盘的规格n道：

2.2光电编码器3、光电编码器的特点非接触测量，无接触磨损，码盘寿命长，精度保证性好；允许测量转速高，精度较高；光电转换，抗干扰能力强；体积小，便于安装，适合于机床运行环境；结构复杂，价格高，光源寿命短；码盘基片为玻璃，抗冲击和抗震动能力差。

2.2光电编码器2.3直线光栅尺2.3直线光栅尺光栅利用光的衍射效应透射光栅分类：

反射光栅透射光栅：

采用经磨制的光学玻璃或在玻璃表面感光材料的涂层上刻成光栅线纹。

特点：

光源可以采用垂直入射光，光电元件直接接受光照。

因此信号幅值比较大，信噪比好。

光电转换器结构简单，如线性密度200线/mm。

缺点：

玻璃易破裂，热胀系数与金属部件不一致，影响测量精度。

反射光栅：

光栅和机床金属部件的线膨胀系数一致，接长方便。

也可用钢带做成长达数米的长光栅。

缺点：

为了使反射后的莫尔系数反差较大，每毫米内线纹不宜多，常用4、10、25、40、50线/mm。

2.3直线光栅尺组成：

标尺光栅：

安装在机床的固定部件上指示光栅：

安装在机床的移动部件上它们之间保持0.05mm或0.1mm的间隙。

相互平行2.3直线光栅尺工作原理：

（透射光栅）指示光栅标尺光栅2.3直线光栅尺若标尺光栅和指示光栅的栅距相等，指示光栅在其自身平面内相对于标尺光栅倾斜一个很小的角度，两块光栅的刻线就会相交。

当灯光通过聚光镜呈平行光线垂直照射在标尺光栅上，在两块光栅线相交的钝角平分线上，出现明暗交替、间隔相等的粗短条纹，称之为横向莫尔条纹。

2.3直线光栅尺2.3直线光栅尺莫尔条纹的形成2.3直线光栅尺莫尔条纹的特点1放大作用2平均效应3莫尔条纹的移动规律当光栅向左或向有移动一个栅距W，莫尔条纹也相应地向上或向下准确地移动一个节距B。

而且莫尔条纹的移动还具有以下规律：

若标尺光栅不动，将指示光栅逆时针方向转一很小的角度后，并使标尺光栅向右移动，则莫尔条纹便向下移动；反之，当标尺光栅向左移动时，则莫尔条纹向上移动。

若将指示光栅顺时针方向转动一很小的角度后，当标尺光栅向右移动，则莫尔条纹向上移动；反之，标尺光栅向左移动，则莫尔条纹向下移动。

2.3直线光栅尺光栅位置检测装置的特点测量精度高可用于大量程测量可实现动态测量易于实现测量及数据处理自动化抗干扰能力强怕振动、油污高精度光栅制造成本高2.3直线光栅尺2.4其他传感器感应同步器非接触电磁式测量元件，测角位移或直线位移感应同步器1、分类：

直线型感应同步器测量直线位移旋转型感应同步器测量角位移2、结构：

直线型旋转型定尺安装在机床床身上滑尺安装在移动部件上转子定子3、工作原理：

（标准直线型感应同步器为例）利用电磁耦合原理，将位移或转角变成电信号（极为普遍）。

即使滑尺与定尺相互平行，并保持一定的间距。

向滑尺通以交流激磁电压，则在滑尺中产生激磁电流，绕组周围产生按正弦规律变化的磁场，由电磁感应，在定尺上感出感应电压，当滑尺与定尺间产生相对位移时，由于电磁耦合的变化，使定尺上感应电压随位移的变化而变化（相同频率）。

感应同步器定尺定尺上制有单向均匀感应绕组，一般为250mm滑尺长100mm，绕有两个励磁绕组感应同步器定尺绕组产生感应电动势原理图感应同步器滑尺的正弦绕组加电压Us=Umsint时，定尺绕组Us=KUmsintcos滑尺的正弦绕组加电压Uc=Umcost时，定尺绕组Uc=KUmcostsin=KUmcostcos（+/2）Ud=Us+Uc=KUmsintcos+KUmcostcos（+/2）=KUmsin（t-）-滑尺绕组相对于定尺绕组的空间相位角当滑尺移动x距离则感应电压以余弦或正弦函数变化角感应同步器磁尺磁尺又称磁栅，是一种采用电磁方法记录磁波数目的位置检测装置。

组成：

磁性标尺、磁头和检测电路利用录磁的原理将一定周期变化的方法，正弦波或脉冲电信号，用录磁磁头记录在磁性标尺的磁膜上，作为测量的基准。

检测时，用拾磁磁头将磁性标尺上的磁信号转换成电信号，经过检测电路处理后，用以计量磁头相对磁尺之间的位移量。

磁尺磁尺测量装置的组成和工作原理：

磁性标尺是在非导磁材料如铜、不锈钢、玻璃或其他合金材料的基体上，用涂敷、化学沉积或电镀的一层1020um的导磁材料（Ni-Co或Fe-Co合金），在它的表面上录制相等节距周期变化的磁信号。

磁信号的节距一般为0.05、0.1、0.2、1mm。

为了防止磁头对磁性膜的磨损，通常在磁性膜上涂一层厚12mm的耐磨塑料保护层。

磁头是进行磁电转换的变换