传感器技术实用教程教学配套课件 吕勇军 第5章 角度与角位移测量传感器.pdfVIP

实用传感器技术教程 1 2013-6-17 第5章 角度与角位移测量传感器 5.1 感应同步器 1.2 5.2 光电编码器 1.2 5.3 旋转变压器 5.4 自整角机 5.5 角度与角位移测量传感器性能比较 2013-6-17 2 角位移测量技术是几何量测量技术的一个重要 组成部分，在国民经济和国防建设中具有广泛 的应用和重要的作用。如：飞机、舰船、火 箭、飞船常用惯性导航仪表来保证航行方向角 的准确性；弹道式导弹的发射需要掌握发射点 和落点的方位角；火炮以对其垂直角和水平角 的控制，保证命中目标。 2013-6-17 3 5.1 感应同步器 感应同步器是一种电磁感应式多级位置传感器，它的 工作原理是利用两个平面形绕组的互感随位置不同而 发生变化。由于它的多级结构，能够在电与磁两方面 对误差起到补偿作用，所以感应同步器具有很高的精 度。由于测量对象的不同，感应同步器根据它不同的 运动方式，可以分为圆感应同步器和长感应同步器。 圆感应同步器用于检测角度和角位移，长感应同步器 用来检测直线位移。 2013-6-17 4 5.1.1感应同步器结构与工作原理 1. 感应同步器结构 旋转式感应同步器和直线式感应同步器在结构 上都由两部分构成，即固定部分和运动部分。 旋转式感应同步器构成部分称为定子和转子， 直线式感应同步器称为定尺和滑尺。 2013-6-17 5 5.1.1感应同步器结构与工作原理 如图5-1所示，它由 定尺和滑尺组成。定 尺为连续绕组，定尺 e 定  两相邻导片间的间距 称为节距，用字母 τ 表示，二倍节距称为 一个周期。因此，对 于电角度来说， τ相 当于180º。滑尺是 分段绕组，两段绕组 分别为正弦绕组 滑尺 us，余弦绕组uc， u u s c 正弦绕组和余弦绕组 之间错开90º相角， 即相差1/4周期。 2013-6-17 6 5.1.1感应同步器结构与工作原理 2. 感应同步器工作原理 感应同步器的工作原理是基于电磁感应现象，当激磁 绕组用一定频率的正弦电压激磁时，将产生同频率的 交变磁 通，感应绕组与这个交变磁通耦合，便产生同 频率的交变电势。这个电势的幅值与激磁频率、耦合 长度、激磁电流、两绕组间隙、两绕组的相对位置等 多因素有关。 2013-6-17 7 定尺绕组中感应电势的变化 定尺 A点