丁红昌，刘志鹏

（1.长春理工大学，吉林 长春 130012；2.长春理工大学机电工程学院，吉林 长春 130012）

0 引言

角度编码器是一种常见的角位移的检测设备，伴随着人工智能的快速发展，提高智能化、自动化、体积轻量化等检测，是提高检测产品的质量水平和故障诊断重要的有效手段[1-2]。它主要应用在汽车、航空航天[3]、自动化生产线、机器人、军事工程等领域[4-6]。基于电磁互感原理制造出的角位移传感器，是将被测产品机械角度转化成电感线圈（互感）磁通量变化量，最后转变为电信号输出的检测装置，它具有结构简单、体积小、价格比较低廉，且在工作过程中表现出良好的测量精度、高分辨率和极强的抗干扰能力等。与电容式、光电式[7]、机械式[7]、电磁式[8]、磁敏电阻式等相比，电感式传感器[9]有如下优势：①更加轻量化、结构简单、无需维护；②对工作环境要求不高、价格更加低廉；③无接触、无需精安装。

本文主要设计一种基于游标细分原理的时栅码盘新型编码器，该传感器由定子和转子构成，其中把转子定子内部做成栅型。栅型码盘由两条码道组成，主码道（Master）由256对栅极组成，游标码道（Nonius）由255对栅极组成。其简单结构如图1。时栅利用这种类似“粗机+精机”的结构形式，可使角度传感器获取精准的绝对位置信息。

图1 两码道游标码盘极板

1 绝对式游标码盘在编码器中的应用

1.1 游标式编码器原理分析

在工程领域内，几乎都会接触到一种简单测量工具——游标卡尺（图2）。游标卡尺在测量被测物体时，其读数由主尺部分和游标尺部分组成。……