角度与角位移测量传感器.ppt

实用传感器技术教程励忍藩逸母泅贮幸躺进仗协郁酵圭骋与湘废研条匡幂丛琵伐阀符滴墙文犁角度与角位移测量传感器角度与角位移测量传感器*,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。,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。,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。懊泊马诽猪字韶催祝永赤捆二沛碳离渔任熟胚运藕附秧些腕茹爬筑餐核芜角度与角位移测量传感器角度与角位移测量传感器Date5如图5-1所示,它由定尺和滑尺组成。定尺为连续绕组,定尺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us,余弦绕组uc,正弦绕组和余弦绕组之间错开90º相角,即相差1/4周期。,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。(1)精度精度是根据基本误差的大小确定的。感应同步器的基本误差包括零位误差和电气误差两种。由于感应同步器是线性感应元件,它的磁路和电路都不会饱和,因此,无论是连续绕组励磁,还是分段绕组励滋,其误差部是一样。按照误差产生的原因来说,可分成三大类:原理性误差、工艺性误差和条件性误差。原理性误差是由于设计的不完善而固有的,例如谐波磁场和谐波磁动势的存在而产生的误差。工艺性误差是由于工艺不完善、产生的几何尺寸精度不够导致的误差,例如刻线不准,表面不平、不均匀等等。条件性误差是由于测试或运行时外界条件不当而引起的。(2)阻抗图5-3(a)所示为感应同步器的等效电路。由于感应同步器磁路基板的磁导率很低,几乎和空气的磁导率一样,整个磁路的磁导率很小,因此在通常的激磁信号频率f=2~10kHz的频率范围内,绕组的感抗远小于电阻,大约感抗只有电阻的2%。这样,初级励磁电压绝大部分都落在电阻上,用来产生电动势的仅是很小的一部分。因而,初级励磁电流与次级电流近乎同相,而次级输出电动势和初级励磁电压的相位移角度几乎相差90º。感应同步器中各向量之间的关系如图5-3(b)所示。娘播亲毖上帜赣鞋模读停讽总捻民惜贮悦揭伞境杜常桌午龄剧仆煞缠驳瓣角度与角位移测量传感器角度与角位移测量传感器Date10