短路匝式角度传感器不同极数下输出特性对比分析
2020-06-13陈宗玉李醒飞董九志
中国惯性技术学报 2020年1期
陈宗玉,李醒飞,董九志
(1.天津大学 精密测试计量技术及仪器国家重点实验室,天津 300072;2.天津工业大学 天津市现代机电装备技术重点实验室,天津 300387)
惯性器件中所使用的传感器绝大多数为角度传感器,其功能是将转轴相对于框架的机械转角转换成相应的电信号。短路匝式角度传感器结合了微动同步器式角度传感器和动圈式角度传感器的优点,并克服了它们的缺点,其结构简单,转子上无输电装置,不存在导电游丝引起的弹性干扰力矩[1-2]。而且,其转子材料可以与惯性仪表中的浮筒材料相匹配,因此有利于浮子质心的稳定,且不会出现开裂等故障问题。其具有高的灵敏度、线性度和较小的干扰力矩,是最有前途应用于高精度惯性仪表中的角度传感器[3-4]。
短路匝式角度传感器是一种多极结构的角度传感器,其定子上凸极个数即为传感器的极数。它通过固定在定子凸极上激磁线圈所产生的径向辐射磁场,并利用短路匝转子由于涡流效应产生感生电场和感生磁场[5-6],来敏感转子角度位置的变化。短路匝式角度传感器的极数决定了其激磁线圈个数,因此可知,不同极数的传感器所呈现的输出特性也是不同的。
本文采用理论建模、仿真分析以及实验验证的方法,对比分析了四极、八极、十二极和十六极短路匝式角度传感器的输出特性曲线。这对于短路匝式角度传感器极数的选择,和进一步提高其精度以及扩大使用范围,均具有指导意义。……
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