AMS 磁阻式量测原理

Magneto-resistive Measuring Method

尺的制造方式

尺包含两条磁轨：

精密增量轨：交替排列的 N 极和 S 极，间距为 200 um
参考轨：用于确定绝对位置，可选择多元点、等距参考点或单一参考点

制造过程

尺完全整合到导轨部分中，制造过程如下：

步骤	说明
1	在已完成的导轨部分中磨削出一条凹槽 (slot)
2	将磁性材料带插入凹槽中
3	对磁性材料进行磨削并磁化
4	使用具有磁性穿透性 (magnetically permeable) 的通体硬化盖板焊接到导轨上，以保护量测尺

保护设计

这种盖板设计可保护量测尺免受切屑和冷却液的影响。量测尺的位置在所有 AMS 产品系列中保持一致。

磁阻位置传感器

当传感器与量测尺之间发生相对运动时，磁阻材料中的磁场强度变化会导致电阻发生易于量测的变化。

惠斯登电桥 (Wheatstone Bridge) 传感器元件

惠斯登电桥传感器元件的电路设计可将温度波动、老化和外部磁场干扰的影响降至最低。

信号产生

由于镰刀形传感器元件 (sickle-shaped sensor elements) 的排列方式，从增量磁化中获得两个具有 90 度相位偏移 的正弦波形信号。

精度增强

为提高精度，来自 104 个独立元件 的信号沿量测方向进行平均处理。由于传感器结构适应磁性分割周期，外部磁场干扰的影响被大幅抑制。

传感器的位置独立性

所有决定精度的量测信号特性（相位、幅度差异、谐波特性等）都固定在传感器内部。因此，即使传感器位置和倾斜发生较大偏差，也不会降低信号质量：「电路保持稳定」 (The circuit remains stable)。

直接优点

简易更换：可简单更换量测读头，无需进行任何调整
增强抗振性：对振动和冲击具有更强的抵抗能力
宽容许带：读头操作具有宽广的容许范围 (tolerance band)

自动增益控制 (AGC) 工作方式

电流幅度（由周期信号表示）在电子量测系统中持续测定。当发生任何偏差时，幅度会自动调整。因此，即使在异常情况下（安装错误、外部错误或滑块移除），也能提供标准化的输出信号。

AGC 功能

幅度监控	持续监测周期信号的电流幅度
自动调整	发生偏差时自动调整幅度
异常处理	在安装错误 (installation errors)、外部错误 (external errors) 或滑块移除 (removal of the slider) 等情况下仍能提供稳定输出

参考点识别

第二轨道带有 AMS 参考标记，用于确定绝对位置和系统归零。参考点的精度对于机器的零位或原点位置至关重要。

参考点工作原理

一个参考点由参考点磁化上的三个磁性参考标记表示：

参考脉冲的上升沿代表一个参考资讯
参考脉冲的下降沿代表另一个参考资讯
第三个参考资讯为冗余设计，用于提高参考点识别系统的运作可信赖性

这种工作原理可抑制任何磁性干扰，在遇到干扰时不会提供参考信号，确保系统可信赖性。

功能与选项

磁化选项

AMS MONORAIL 产品提供不同的参考点选项，这些标记透过激光刻印在表面。下图显示第一个参考点的位置。

参考点类型

代码	类型	说明
TR50	50mm 参考点网格	每 50 mm 设有参考点的 AMS 系统
TD50	多原点	具有多原点的 AMS 系统。元点间距为：50.2 / 49.8 / 50.4 / 49.6 / 50.6 / 49.4 / ... mm（50mm 编码模式）

读头位置与安装侧

在订购代码中，SCHNEEBERGER 标示读头的安装位置、量测尺位置以及导轨和滑块的参考侧。对于直式图纸，需将图示逆时针旋转 90 度。订购时必须包含以下资讯：

导轨安装侧与量测尺位置

代码	导轨参考面	量测尺位置
R11	参考底部 (Reference bottom)	量测尺底部 (Scale bottom)
R12	参考底部 (Reference bottom)	量测尺顶部 (Scale top)
R21	参考顶部 (Reference top)	量测尺底部 (Scale bottom)
R22	参考顶部 (Reference top)	量测尺顶部 (Scale top)

读头位置

代码	说明
P1	外部安装，读头座右侧，读头朝上 (External mounting, housing right, reading head top)
P3	外部安装，读头座左侧，读头朝下 (External mounting, housing left, reading head bottom)

滑块安装侧

代码	说明
R1	参考底部 (Reference bottom)
R2	参考顶部 (Reference top)

订购注意事项

在订购 AMS 量测系统时，必须明确指定导轨参考面、量测尺位置、读头安装位置以及滑块参考面的配置代码，以确保系统正确安装和运作。