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

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,然后用寫磁帶方式,由磁頭寫上節(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否則磁頭讀取信號的幅值將十分微弱。

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

靜態(tài)磁頭在蕊型鐵芯上繞有兩個線圈,一個為激磁繞組工,另一個為輸出繞組L。靜態(tài)磁頭與磁柵間無相對運動,一般由若干個磁頭串行連接構(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時,H型鐵芯的中間部分,在每個周期內(nèi)兩次被激磁信號產(chǎn)生磁通而飽和,此時鐵芯的磁阻很大,磁柵上的信號磁通不能通過磁頭,因而輸出繞組無感應(yīng)電勢輸出。只有當(dāng)激磁信號兩次過零時,鐵芯不飽和,磁柵上的信號磁通才能通過輸出繞組的鐵芯而產(chǎn)生感應(yīng)電勢。磁柵信號的頻率是激磁信號的兩倍,幅值與磁柵信號磁通的大小成比例。輸出電壓可用下式表示:

動態(tài)磁頭僅有一組輸出繞組，動態(tài)磁頭只有相對磁柵運動才有信號輸出，輸出信號高的幅值隨運動速度而變化，為了保證一定幅值的輸出，通常規(guī)定磁頭以一定速度運行，因此，動態(tài)磁頭不適合長度測量。當(dāng)磁頭以一定速度運動時，磁頭輸出一定頻率的正弦信號，且在N、N處信號達到正向峰值，在S、S處達到負向峰值。