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1、2015年4月宇航计测技术Apr.,2015第35卷第2期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementVol.35,No.2文章编号:1000-7202(2015)02-0001-05中图分类号:TP212文献标识码:A超小型高可靠三冗余角位移传感器研制李丹佳陈娣郭薇妮杨明(北京精密机电控制设备研究所,北京100076)摘要为了满足新型运载型号工程高可靠性要求,在闭和回路中起测量及反馈作用的角位移传感器采用串、并联相结合的三冗余设计,用于伺服机构输出轴转角测量,将机械摆角信号转换为电信号输出至控制器,实
2、现电动伺服闭环控制。超小型高可靠三冗余角位移传感器形式为三冗余旋转式电位计,但采用了两环设计,其中一环为单路,另一环为双冗余设计,将电阻环进行重叠,从结构上组成了串并联相结合的方式,在电气上可单独使用也可以并联使用。传感器采用新型电刷结构,提高了产品的环境适应性,具有较大的社会、经济效益和推广价值。关键词角位移传感器冗余环境适应性DevelopmentofThreeRedundantAngularDisplacementSensorwithSubminiatureandHigh-reliabilityLIDan-jiaCHENDiGUOWei-
3、niYANGMing(BeijingResearchInstituteofPreciseMechanicalandElectronicControlEquipment,Beijing100076)AbstractInordertomeetthehighreliabilityrequirementsofthenewmodeltolaunchvehicle,theangulardisplacementsensorisdesignedbyusingseries,inparallelwiththreeredundancyinaclosed-loopus
4、edasmeasurementandfeedback.Forservooutputshaftanglemeasurement,themechanicalan-gularsignalisconvertedtoelectricalsignaloutputtothecontroller,soastorealizeelectricservoclosed-loopcontrol.Threeultra-small,high-reliabilityredundantangulardisplacementsensorisintheformofthreeredu
5、ndantrotarypotentiometer,butwithtwo-ringdesign,oneoftheringsasthesingleway,anotherringfordouble-redundantdesign,theresistanceringwillbeoverlapped,thestructureisthecombinationoftheseriesandparallel,canbeusedaloneorinparallelelectrically.Thissensorusingnewbrushstruc-ture,impro
6、vingtheenvironmentaladaptabilityoftheproduct,hassignificantsocial,economicbenefitsandpromotionalvalue.KeywordsAngulardisplacementsensorRedundantEnvironmentaladaptability1引言采用了三冗余设计。根据系统任务书要求,传感器的重量不大于70g,利用传统方法进行设计不能满为了满足新型运载型号工程高可靠性要求,在足指标要求,因此要进行结构改进。处于闭和回路起测量及反馈作用的角位移传感器上
7、在前期方案验证阶段,进口的电位计能满足结收稿日期:2014-04-18,修回日期:2014-05-22作者简介:李丹佳(1982-),女,工程师,主要研究方向:特种传感器设计。·2·宇航计测技术2015年构紧凑、精度高的要求,但一组电路的结构设计无法结构更加紧凑。其具体结构见图1。满足产品的可靠性要求;国内某厂家的电位计能满足新型运载型号伺服机构的测量要求,电路上采用三冗余设计,但在振动试验中壳体出现松动,刷丝与骨架接触不稳定,输出波形异常。本文介绍的串并联三冗余角位移传感器形式为三冗余旋转式电位计,在保证结构尺寸的基础上对位移传感器进行了一体
8、式设计方案。该位移传感器在结构设计上采用了两环超小型设计,减小了传感器的重量和体积;设计优化了产品的电刷结构,满足该系统更为严酷的温度和力学环境条件要
