张伯平（西安微电机研究所）

    直线感应同步器作为一种信号电机，用作精密的检测元件，其输出信号应该为直线位移的正弦或余弦函数。在实际作用中，直线感应同步器并不能严格满足这个条件，而只能在一定范围内与之适用。造成直线感应同步器误差的原因是比较复杂的，有直线感应同步器制造精度的影响，还有电磁作用的因素，如空间高次谐波的影响、绕组分布电容产生的附加电势、绕组自感的存在、绕组端部联系的单匝耦合、各种引线的影响等。另外，安装误差、工作环境的变化等因素也都会带来误差。

     直线感应同步器的定尺精度可用零位误差描述。某点的零位误差就是每个零位距离起始零位的实际位移量与理论位移量之差。习惯上以累积误差形式表示，即取各点零位误差中正的****值和负的****值之和的一半，并冠以±号表示。图1所示曲线是同一块定尺、不同滑尺励磁时的零位误差。两条曲线形状相似，互相之间和靠近，总的精度相差很小，其微小的差别是测试误差所致。图二所示曲线是同一块定尺，当滑尺两相绕组分别励磁时的零位误差曲线，这两条曲线几乎重合，总精度也一样。试验证明，零位误差主要取决于定尺导片中心线的位置偏差，而滑尺的导体偏差对其影响很小。因此，定尺的精度用零位误差衡量。目前标准型(250mm长)直线感应同步器的误差是0级±1.5μm、1级±2．5μm、2级±5.0μm。

    直线感应同步器滑尺的精度主要用细分误差描述。某点的细分误差就是在一个周期中，每个细分点的实际细分值与理论细分值之差。细分误差的表示形式是将各点细分误差中正的****值和负的****值的****值之和的一半，并冠以“±”号表示。影响细分误差的主要内在因素是：正、余弦绕组空间位置的不正交、正余弦绕组阻抗的不对称、空间高次谐波的影响等。

    直线感应同步器由于制造工艺的原因。滑尺正、余弦绕组的空间间隔与理论要求。出现偏差。设细分误差为△θ正交偏差为△θ_偏绕组励磁电压的相位角为θ_电则：

    从图3可见，当正余弦绕组因导体偏差而引起正交偏差为△θ_偏时，由此引起细分误差与△θ_偏成正比，而与臼θ_电呈2次余弦关系。

    另外，两相励磁电压不是理想正交也会引起误差。经过理论推导，可以证明，两相励磁的不正交产生的误差可抵消由于两组空间位置不正交所引起的误差。利用这个结论，可通过励磁电压的调整补偿滑尺制造精度不理想所产生的误差。

    直线感应同步器由于制造时滑尺两相绕组阻抗不对称，励磁时两相回路电流不相等，致使它们感应电势幅值的****电压不相等，引起细分误差。设细分误差为△θ，正弦感应****电压比余弦大ε倍，励磁电压相位角为θ_电，则：

    从图4可见，误差角△θ与两相****感应电势差ε成正比，而与θ_电呈2次正弦关系。根据这一原理，在试验和使用中，可在两相绕组的回路中串入不同电阻补偿由于制造误差而产生的细分误差。

    空间高次谐波会在感应绕组上产生感应电势，从而产生细分误差。但由于在设计时对空间高次谐波采取了有效措施，使空间高次谐波各分量的总和还不足基波分量的百分之十，故测试出的曲线已很不明显。

    引起细分误差的主要原因是由于滑尺两相绕组的不正交及两相绕组的不对称，这两点均是由于滑尺制造质量欠佳所致。因此用细分误差衡量滑尺精度的优劣。目前，直线感应同步器滑尺的精度是0级±0. 8μm，1级±1.5μm，2级±2.5μn。