张 辉，刘小康，彭 凯，蒲红吉，于治成，徐天慧

(1.成都玖锦科技有限公司，四川成都 610000；2.重庆理工大学，重庆 400054；3.重庆航天火箭电子技术有限公司，重庆 400039)

0 引言

随着自动化技术、精密测量技术的迅猛发展，数控机器人、航天火箭等行业对角位移传感器高精度、绝对定位的要求越加苛刻。例如在原子力显微镜的微探针角位移的检测中，要求其使用的传感器具有nm级别的角位移定位精度[1]。而对于大尺寸的精密测量对象(大型伺服电机元件)，在要求精确定位的同时还要求大量程，为此，国内外专家针对高精度绝对式角位移传感器技术开展了大量的研究工作[2-4]。

当前用于角位移测量的绝对式传感器主要有光栅、磁栅和容栅。绝对式光栅角位移传感器由于光波波长、光学衍射的制约以及栅线精密制造精度的限制，其精度难以进一步提高[5-7]。同时随着其刻线精密程度的增加，码元数量增加，绝对式光电编码器从光敏元件输出的码道信号增多，编码解码复杂，对绝对编码的发展造成了限制[8-10]。此外，基于光栅采用光学测量测得位移，工作环境中的粉尘污染、机械振动严重影响了其测量精度。德国HEIDENHAIN公司的绝对式光栅角位移传感器RCN8310在满足绝对式定位的条件下其系统精度可以达到±2″。日本TAMAGAVA公司的SA135系列绝对式角位移编码器在外径为135 mm时精度达到±4.5″[11-13]。

绝对式磁栅角位移传感器和绝对式容栅角位移传感器原理简单、成本低廉，具有较强的耐受性，粉尘污染、机械振动等对其影响较小。……