【文章內容簡介】 0， U3為零；兩者平行時 θ=90176。 ， U3最大。圖 523為轉子轉角與轉子繞組感應電勢的對應關系。 旋轉變壓器 ⑶ 測量方式 ?鑒相式 轉子繞組中的感應電壓為： )c o s (c o ss i n ???? ???? tkUkUkUU mcs可知感應電壓的相位角就等于轉子的機械轉角 θ。因此只要檢測出轉子輸出電壓的相位角，就知道了轉子的轉角。 旋轉變壓器 ?鑒幅式 轉子繞組中的感應電壓為： ts i n)c os (c oss i n?????????mcskUkUkUU若已知勵磁電壓的相位角 ? ，則只需測出轉子感應電壓 U的幅值 kUmcos(? θ)，便可間接求出轉子與定子的相對位置 θ ；若不斷調整勵磁電壓的相位角 ? ，使幅值 U的幅值 kUmcos(? θ)為 0，跟蹤 θ 的變化，即可由 ?求得角位移 θ。 旋轉變壓器 微動同步器式角位移傳感器 微動同步器結構原理如圖 524 微動同步器定子繞組的接線方式如圖 525 由四極定子和兩極轉子組成。定子的每個極上有兩個繞組，將各極中的一個繞組串聯(lián)，組成初級勵磁回路；將各極中的另一個繞組串聯(lián)，組成次級感應回路。 按圖 525所示的繞組接線方式，次級繞組總感應輸出電壓為： ?keeeeU ?????? )( 232124220式中， k— 微動同步器的靈敏度； θ — 轉子的轉角； e2i(i=1,2,3,4)—是各次級繞組感應電壓。 當轉子轉到如圖 524所示的對稱于定子的位置時，定子和轉子之間的四個氣隙幾何形狀完全相同，各極的磁通相等，從而使 I、 III極上的感應電壓與 II、 IV級上的感應電壓相等，總的輸出電壓為零，轉子被看成是處于零位。 若轉子偏離零位一個角度，則四個氣隙不再相同，造成各極磁通的變化量不同，其中一對磁級的磁通量減小，另一對磁級的磁通量增加。這樣，次級就有一個正比于轉子角位移的電壓輸出。 當轉動方向改變時，輸出電壓也有 180176。 的相位躍變。 微動同步器的 靈敏度 大約為每度 ~5V，測量范圍約177。 5176。 ~177。 40176。 ， 線性度 優(yōu)于 ％ 。 數(shù)字式角編碼器 角編碼器在結構上主要由 可旋轉的碼盤 和 信號檢測裝置 組成。 按碼盤刻度方法及信號輸出形式分類： ?增量式 ?絕對式 ?混合式 增量式編碼器的輸出是一系列脈沖，用一個計數(shù)裝置對脈沖進行加或減計數(shù)，再配合零位基準，實現(xiàn)角位移的測量。 絕對式編碼器的輸出是與轉角位置相對應的、唯一的數(shù)字碼，如果需要測量角位移量，則只需將前后兩次位置的數(shù)字碼相減就可以得到要求測量的角位移。 按碼盤信號的讀取方式分類 ?光電式 ?接觸式 ?電磁式 ⑴ 光電式絕對編碼器結構與工作原理 光電式絕對編碼器的碼盤如圖 526所示 在 360176。 范圍內可編數(shù)碼數(shù)為24=16個，在圓周內的每一個角度方位對應于不同的編碼 ，只要根據(jù)碼盤的起始和終止位置 , 就可以確定角位移 數(shù)字式角編碼器 光電式編碼器結構示意圖如圖 527 ?絕對位置的二進制編碼的產(chǎn)生 ?絕對編碼器的角度分辨率 ?如何保證高分辨率和測量精度 ?標準二進制編碼的碼盤的缺點 數(shù)字式角編碼器 ?改進方法： 采用二進制循環(huán)碼盤 (格雷碼盤 ) ，它的相鄰數(shù)的編碼只有一位變化，因此就把誤差控制在最小單位內，避免了非單值性誤差。 數(shù)字式角編碼器 ⑵ 光電式絕對編碼器特點 ?優(yōu)點： ，無需記憶，無需參考點，無需計數(shù)； ，而且指示沒有累積誤差； ； ，碼盤壽命長，精度保持性好 ?缺點： 1. 結構復雜，價格高，碼盤基片為玻璃，抗沖擊和振動能力差； 2. 隨著分辨率的提高信號引出線較多 數(shù)字式角編碼器 擴展閱讀 HGD256光電單圈絕對編碼器 HGD256型光電式絕對編碼器是集光、機、電技術于一體的數(shù)字化傳感器，可以高精度測量轉角或直線位移。通過光電轉換，將輸出軸的角位移轉換成相應的數(shù)字量。 ?信號輸出方式有： d. SSI同步串行信號輸出 ?根據(jù)用戶要求可設定并控制測量范圍的上、下限 ?可以直接連接 PLC或上位機 ?鋁合金外殼，特殊表面處理 特點： 位移檢測 速度檢測 加速度檢測 機械振動測量 速度 ： 在單位時間內的位移增量 ，矢量，有大小，也有方向 物體運動速度的測量分兩種： ?線速度測量 ?旋轉速度的測量 速度檢測 如彈丸的飛行速度、機構振動速度的測量，線速度的計量單位是米 /秒 (m/s)，工程上也用千米 /小時 (km/h)表示 如電機軸的旋轉速度，常稱其為轉速測量，單位是轉 /分 (r/min)，而在被測轉速很小時，測量單位時間內物體轉過的角度，稱為角速度測量，單位是弧度 /秒 (rad/s) 速度測量方法 ?常用的速度測量方法有下述幾種： ?微、積分測速法 ?線速度和角速度相互轉換測速法 ? 利用物理參數(shù)測速法 (速度傳感器法 ) ?時間、位移計算測速法 （ 1）微、積分測速法 對測得的物體運動的位移信號微分可以得到物體運動速度，或對測得的物體運動的加速度信號作時間積分也可以得到速度。 例如在振動測量時，應用加速度計測得振動體的振動加速度信號，或應用振幅計測得振動體的位移信號，再經(jīng)過電路進行積分或微分運算而得到振動速度。 速度測量方法 （ 2）線速度和角速度相互轉換測速法 線速度與角速度在同一運動體上是有固定關系的，在測量時可以采用互換的方法達到方便測量的目的。 例如測火車行駛速度時，直接測線速度不方便，可通過測量車輪的轉速，換算出火車的行駛速度 速度測量方法 （ 3）利用物理參數(shù)測速法 (速度傳感器法 ) 利用各種速度傳感器測量與速度大小有確定關系的各種物理量來間接測量物體的運動速度，將速度信號變換為電、光等易測信號。這是最常用的一種方法。 可利用物理效應很多，如電磁感應原理、多普勒效應、流體力學、聲學定律等等。 速度測量方法 （ 4）時間、位移計算測速法 這種方法是根據(jù)速度的定義測量速度，即測量物體經(jīng)過的距離 L和經(jīng)過該距離所需的時間 t，來求得物體運動的平均速度。 L越小，則求得的速度越接近運動物體的瞬時速度。 根據(jù)這種測量原理，在確定的距離內利用各種數(shù)學方法和相應器件可延伸出許多測速方法，如相關測速法、空間濾波器測速法等等。 速度測量方法 線速度測量 1. 磁電感應式測速 原理： 導體和磁場發(fā)生相對運動時，導體上會產(chǎn)生感應電動勢 ，感應電動勢與磁場強度、磁阻、線圈運動速度有關 一種用于測量線速度的恒磁通動圈式磁電感應式傳感器結構原理圖如圖529，由永久磁鐵、線圈、彈簧、金屬骨架等組成。 E=NBLV 感應電動勢 E與線圈相對磁鐵的運動速度 V成正比，所以這種傳感器能直接測量速度 2. 空間濾波器測速 空間濾波技術是對物體的移動進行非接觸連續(xù)測量以探知其長度、運動速度的有效手段之一?？臻g濾波器測速原理如圖530所示。 v=f / M 響應速度很快，可以用來檢測傳送帶、鋼板、車輛等的運動速度，檢測范圍為 ～ 250 km/h， 測量精度可達 % 線速度測量 3. 彈丸飛行速度測量 常用時間位移計算測速法，測量原理如圖 531所示 v=L/t 線速度測量 ?產(chǎn)生測時脈沖信號的區(qū)截裝置 ： ?接觸型 ?非接觸型 對于大口徑武器，則可以采用光電靶和天幕靶等區(qū)截裝置來測量彈丸速度。 如圖 線速度測量 轉速測量 轉速的檢測方法很多，按照輸出信號的特點可分為 模擬式和 數(shù)字式 兩大類。 1. 模擬式轉速測量儀表 ⑴ 直流測速發(fā)電機 原理如圖 537所