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角位移传感器原理_特点_分类-维库电子通

发布日期:2021-07-06 18:55

  角位移传感器(angular displacement transducer)是一种对机械角度的变化转化成其他物理量的变化并给出相应电信号输出的测量装置。角位移传感器是一种新型传感器,也是最具有发展前途的传感器之一。

  角位移传感器的特点是:角位移传感器采用特殊形状的转子和线绕线圈,模拟线性可变差动传感器(LVDT)的线性位移,有较高的可靠性和性能,转子轴的旋转运动产生线性输出信号,围绕出厂预置的零位移动±60(总共120)度。 此输出信号的相位指示离开零位的位移方向。转子的非接触式电磁耦合使产品具有无限的分辨率,即绝对测量精度可达到零点几度。

  1.接触式的角位移传感器有电位计式角位移传感器、应变片式角位移传感器等。

  2.非接触式的角位移传感器有电容式角位移传感器、圆形感应同步器等。非接触式传感器的的原理一般是根据磁场、电场和光学原理确定转子的位置。其优点是不存在因机械接触而产生的磨损。

  1.电阻式角位移传感器:此种传感器的结构简单、成本低、适用的温度范围较宽、冗余特性;其缺点是由于机械接触,因而产生机械磨损,不适合转动频繁的测量场合;并且测量角度360°,不能用于连续转动的测量;输出信号信噪比较低。

  2.旋转差动变压器式角位移传感器:此种传感器的结构采用特殊形状的铁磁转子。转子中央的激励绕组加交流电压,另外两个绕组反向级联;其优点是在±45°范围内,它的测量精度为±0.5%,并且对环境温度适应性强,温度变化可达500℃;其缺点为测量范围窄,并且由于结构和制造工艺复杂,成本较高。

  3.光栅编码器式角位移传感器:其通常由编码圆盘、光源、光敏元件、转轴等组成。它的优点是响应快、精度高;它的缺点是受环境温度、振动和湿度条件的影响较大,并且价格较贵。

  4.电容式角位移传感器:又称面积变化型电容式传感器,该类型的传感器极板间距和介质固定,通过改变两个极板相互遮盖面积的大小,得到电容的变化。它的优点是有一定的适应恶劣环境的能力,具有较高的精度、分辨率、可靠性及一定的冗余特性。

  角位移传感器的应用现状:角位移传感器主要用于测量固定部件(定子)与转动部件(转子)之间的旋转角度。目前它广泛应用于工业、汽车、航天、航海和军事方面。同时这些特殊领域对角位移传感器提出了特殊的要求。