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电磁感应式传感器中的旋转变压器及角度位移检测

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:角度位移的检测可以采用霍尔传感器、光电旋转编码器和旋转变压器实现,这里仅介绍作为电磁感应式位置检测传感器的旋转变压器。旋转变压器是一种微特电机,主要用于角位移测量。常用的旋转变压器定子和转子各有空间分布相差90°的两个绕组,因而被称为正、余弦旋转变压器,其原理图如图1-52所示。由于旋转变压器的转子是和被测轴连接在一起的,因而也就测出了被测轴的角位移。

电磁感应式传感器中的旋转变压器及角度位移检测

电机控制中,转速的检测是非常必要的,转速的变化实质是角度位移的变化。角度位移的检测可以采用霍尔传感器、光电旋转编码器和旋转变压器实现,这里仅介绍作为电磁感应式位置检测传感器的旋转变压器。

旋转变压器是一种微特电机,主要用于角位移测量。常用的旋转变压器定子和转子各有空间分布相差90°的两个绕组,因而被称为正、余弦旋转变压器,其原理图如图1-52所示。

定子的正弦和余弦绕组励磁电压为u1su1c;转子的一个绕组感应电压为u2,另一个外接阻抗作为补偿,θ为转子偏转角。

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图1-52 旋转变压器的工作原理

u1s=Umsinωt (1-45)

u1c=Umsin(ωt/2)=Umcosωt (1-46)(www.xing528.com)

当转子正转时有

u2=kUmcos(ωt-θ) (1-47)

式中,Um为励磁电压幅值;k为电磁耦合系数,k<1;θ相位角(转子偏转角)。

当转子反转时有

u2=kUmcos(ωt+θ) (1-48)

由此可见,转子输出电压的相位角和转子的偏转角之间有严格的对应关系,只要测出转子输出电压的相位角就可以知道转子的偏转角。由于旋转变压器的转子是和被测轴连接在一起的,因而也就测出了被测轴的角位移。

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