这是带你成为高手维修工的又一步。本课程为数控机床、加工中心、机器人等设备的基础课程，因成稿较早，涉及具体机型可能稍显过时。但基础软硬件理论、控制理论等永不过时，是做好上述设备维护的基础。本课程大部分为笔者原创。部分内容以单文发布过，某些章节不声明原创。
第二节：感应同步器
感应同步器也是一种位置测量器件，尤其在装备有数显设备的机床上使用较多。
感应同步器
其基本结构由定尺和滑尺组成。定尺上腐蚀有一组矩形铜绕组，而滑尺上腐蚀有两组，其中一组叫做正弦绕组，另一组叫做余弦绕组。
它应用了电磁感应的原理。当在滑尺绕组加入励磁：
正弦绕组：Us=Um cosωt
余弦绕组：Uc=Um sinωt
时，定尺中的输出电压为：
Uoc=K Um sin（ωt θ）
其中，K为电磁耦合系数，θ=2π×位移量/T，T又称为节距。
图3-4：感应同步器的原理图
可见，输出电压是位移量的函数。通过判断θ角的大小也可以判断当前机床的绝对位置。所以，这也是一种绝对式位置测量器件。
第三节 旋转变压器
旋转变压器又称为同步分解器，它是一种用于将机械转角转换为电压信号输出的测量元件。
旋转变压器
一、旋转变压器的分类、结构与工作原理
1、旋转变压器的分类
旋转变压器的分类方式有三种，按极对数的多少，可分为单极对与多极对旋转变压器；按有无电刷与集流环，可分为有刷式与无刷式旋转变压器；按输出电压与转角之间的函数关系，可分为正余弦旋转变压器与线性旋转变压器。
2、正余弦旋转变压器的基本工作原理
旋转变压器与普通的绕线式转子电动机相似，也是由定子与转子组成。它的定、转子绕组是二个匝数相等且在空间上互差90º电气角度的正、余弦绕组。
旋转变压器是一个可以旋转的变压器，其工作原理与普通的变压器相似，其定子绕组相当于普通变压器的一次绕组（励磁绕组），而转子绕组相当于普通变压器的二次绕组（输出绕组）。旋转变压器与普通变压器的主要区别在于：普通变压器一、二次绕组的相对位置是固定的，变压比是不变的。而旋转变压器一、二次绕组的相对位置是随转子的转动而变化的，在一次绕组中加以电压激励时，二次绕组的输出电压随转子相对于定子的位置不同而不同。
正余弦旋转变压器的原理如下图所示，D是定子上的二个互差90º的电角度的正余弦绕组，Z是转子上的二个互差90º的电角度的正余弦绕组。
二、正余弦旋转变压器的工作方式
正余弦旋转变压器可分为鉴相式与鉴幅式二种工作方式。
图3-5：旋转变压器原理图
1、鉴相式工作方式
鉴相式工作方式是在定子的二个绕组上分别施加同幅、同频，但相位相差90º的二个交流励磁电压，即：
D1 D2绕组施加的是：U1s= U1msinωt
D3 D4绕组施加的是：U1c= U1mcosωt
在转子上的Z1 Z2绕组中得到的输出为：
U2= kU1mcos(ωt-θ)
所以，比较转子绕组的输出电压U2与定子绕组的励磁电压U1c的相位，即可得到相应的机械转角θ值。
2、鉴幅式工作方式
鉴幅式工作方式是在定子的二个绕组上分别施加同相位、同频率，但幅度不同的二个交流励磁电压，即：
D1 D2绕组施加的是：U1S= U1msinαsinωt
D3 D4绕组施加的是：U1C= U1mcosαsinωt
在转子上的Z1 Z2绕组中得到的输出电压即为：
U2=kU1mcos(α-θ) sinωt
当α不变时，U2的幅值将随定、转子之间的转角θ的改变而变化，当测量出U2的幅值，即可得到相应的机械转角θ值。
三、线性旋转变压器
当θ很小时，sinθ≈θ，正余弦旋转变压器就可以作为线性旋转变压器来使用。当要求在更大范围内的确保线性变化时，可将旋转变压器的定、转子绕组做适当的改接，其原理如图3-6所示。
图3-6：线性旋转变压器
它的输出电压为：
k为转子/定子绕组的匝数比。
