徐 华，郑嘉铭，韩 超

（1.南京机电液压工程研究中心，南京 211106；2.西安交通大学电气工程学院，西安 710049）

目前在工程技术应用中对角位移物理量测量的最常用方法是差动变压器式角位移传感器(Ro⁃tary variable differential transformer, RVDT)，它采用与差动变压器相同的原理，把机械部件的旋转运动传递到角位移传感器的转轴上，带动与之相连的铁芯，改变其定子线圈中的感应电压，输出与旋转角度成比例的电压/电流信号[1⁃2]。RVDT 通常由定子铁芯、转子铁芯、初/次级线圈及壳体等部件组成。RVDT 采用非接触设计，具有灵敏度高、线性好、结构紧凑等优点[3]。它在航空领域被广泛应用于飞机前轮操纵系统、舵面操纵系统、进气道调节系统等自动控制系统中[4⁃5]。

在RVDT 中，定子铁芯与转子铁芯（以下简称定子、转子）之间的间隙是为了保证转子在定子腔内能够自由转动，间隙的大小对RVDT 的性能和可靠性影响较大，是RVDT 设计的关键之一。间隙过大，将使磁阻增大，相应地激磁消耗电流也随之增大，进而导致损耗和发热增大，性能变差，甚至线圈损坏；间隙过小，会使间隙谐波磁场增大，造成杂散损耗和噪声增加，易使转子运动时与定子碰擦，甚至发生扫膛，影响产品可靠性。此外，过小的间隙还会增加装配难度。所以，选择合适的定子、转子间隙是RVDT 性能提升和可靠运行的关键，也是RVDT 设计的重点和难点之一[6⁃7]。

线性度和梯度是RVDT 的两个重要指标。其中线性度（也叫非线性误差）反映RVDT 性能良好程度，由于传感器受误差影响会导致输出与理论值之间存在区别，各输出点连线不可能为直线，故为了便于数据处理，通过处理将实际输出曲线拟合为直线，线性度即为实际输出曲线与近似为直线的拟合输出曲线的最大偏差和满量程输出电压比值；……