《控制器件》-02位置传感器课件.ppt

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1、传感器篇第2章位置传感器第3章力与惯性传感器第4章环境参数传感器第5章特殊传感器第6章测速发电机第2章位置传感器§2.1电阻式位置传感器§2.2电容式位置传感器§2.3感应式位置传感器§2.4磁敏式位置传感器§2.5光电式位置传感器§2.1电阻式位置传感器2.1.1线性电位器骨架截面积处处相等。k为比例系数，实际就是传感器的灵敏度。+-UU0放大电路采用高输入阻抗，消除负载效应。X§2.1电阻式位置传感器老式飞机上使用电位器来测量油量。浮子-〉杠杆-〉电位器电刷-〉电阻值第2章位置传感器§2.1电阻式位置传感器2.1.2函数电位器电位器骨架截

2、面积按一定的函数规律变化。老式飞机上使用电位器来测量油量。浮子-〉杠杆-〉电位器电刷-〉电阻值输出值与电刷位移量呈一定的函数关系。第2章位置传感器§2.1电阻式位置传感器2.1.3环形电位器第2章位置传感器§2.1电阻式位置传感器2.1.3环形电位器第2章位置传感器§2.1电阻式位置传感器精密直线电位器环形（弧形）电位器第2章位置传感器§2.2电容式位置传感器2.2.1电容式位置传感器的原理及应用变间隙式变面积式变介电常数式第2章位置传感器§2.2电容式位置传感器2.2.2电容值的读取1运算放大器法可将变间隙式电容传感器的输出变成线性关系第2

3、章位置传感器§2.2电容式位置传感器2.2.2电容值的读取2二极管双T型交流电桥第2章位置传感器§2.2电容式位置传感器2.2.2电容值的读取3振荡频率检测法第2章位置传感器§2.2电容式位置传感器2.2.2电容值的读取4差动脉冲调宽法第2章位置传感器§2.2电容式位置传感器2.2.3差动测量法第2章位置传感器§2.2电容式位置传感器电容式油量表传感器第2章位置传感器§2.3感应式位置传感器2.3.1自整角机1基本工作原理转子绕组通交流电，在空间产生脉振磁场，三相绕组输出电压幅值的比值与定、转子相对转角θ存在一一对应的关系。第2章位置传感器2

4、.3.1自整角机2自整角机对的工作原理发送机转子绕组通交流电，接收机定子合成脉振磁场与发送机转子磁场方向相同；接收机转子绕组不处在协调位置时，输出的感应电势就反映了误差角。第2章位置传感器2.3.1自整角机3力矩式自整角机接收机转子绕组通上与发送机转子绕组相同的交流电，在接收机定子合成磁场作用下，接收机转子绕组转到协调位置。输出力矩有限第2章位置传感器2.3.1自整角机4差动自整角发送机差动自整角发送机转子也由三相绕组构成。用来把发送机指令角，变为发送机指令角和差动发送机转角的差值。（θ1-〉θ1-θ2）。第2章位置传感器2.3.1自整角机角

5、位置数字转换模块与自整角发送机配套使用，其输入信号为转子励磁电压（参考电压）和三相定子绕组电压，输出为角位置。第2章位置传感器§2.3感应式位置传感器2.3.2旋转变压器1、组成和基本原理第2章位置传感器2.3.2旋转变压器2、负载效应及其误差补偿负载效应：输出绕组接负载后，绕组电流形成的磁场使输出特性曲线发生畸变。交轴分量使工作磁场偏离励磁绕组轴线方向，是引起输出特性曲线畸变的主要因素。第2章位置传感器2.3.2旋转变压器2、负载效应及其误差补偿原边补偿：定子交轴绕组短接，感应电流产生的磁场抵消转子交轴磁场。第2章位置传感器2.3.2旋转变

6、压器2、负载效应及其误差补偿副边补偿：另一输出绕组接等值负载，其交轴磁场抵消工作输出绕组交轴磁场。工作负载变化时，无法完全补偿。第2章位置传感器2.3.2旋转变压器3、线性旋转变压器UoEZED原边补偿第2章位置传感器2.3.2旋转变压器3、线性旋转变压器当ku取0.56~0.59之间时，定转子夹角θ在±60º范围内，线性误差可小于0.1%.不同的接线方法，可以使得传感器的测量公式和输出特性不同。第2章位置传感器2.3.2旋转变压器4、多极和双通道旋转变压器转子转动一周，输出信号变化p个周期。第2章位置传感器2.3.2旋转变压器4、多极和双通

7、道旋转变压器极对数为p的多极旋变转子转动一周时，输出信号有2p个零位，有p个位置对应一个输出电压值（信号不为零时）。双通道旋转变压器由一个两极旋变和一个多极旋变组合而成，两极旋变用来确定粗略的角度值（即确定被测角度的范围），多极旋变则用来进行角度值的精确测量。第2章位置传感器2.3.2旋转变压器5、旋转变压器的应用角位置测量：使用方法与自整角机相同，但一般精度较低且要补偿负载效应。三角函数模拟计算：变比ku为1调节信号电压：变比可调变压器，但允许通过的电流较小。——定子和转子匝数相等；或在输出绕组后面增加放大倍数为1/ku的放大器。第2章位置

8、传感器2.3.2旋转变压器5、旋转变压器的应用第2章位置传感器§2.3感应式位置传感器2.3.3感应同步器1、圆形感应同步器多极旋变的进一步细分。极数一般有180、