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 高精度測角系統(tǒng)及編碼器 －－ 圓感應(yīng)同步器

設(shè)備概述：

高精度測角系統(tǒng)及編碼器的傳感探頭是圓感應(yīng)同步器，圓感應(yīng)同步器是***種電磁感應(yīng)位置檢測元件，由定、轉(zhuǎn)子兩個分部件組成，通過定、轉(zhuǎn)子多極平面繞組的互感隨位置變化的電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)高精度角度測量。圓感應(yīng)同步器是***種以金屬為基體的傳感元件，從而使得基于它的整個測角系統(tǒng)具有極高的可靠性，基于圓感應(yīng)同步器的高精度測角系統(tǒng)的特性主要體現(xiàn)在如下幾個方面：

（1）測角精度高，可達(dá)到±3″（峰峰值6″）。

（2）對溫度的影響不敏感，可在-40°~+85°的溫度范圍內(nèi)工作，

其中傳感器探頭部分可承受不低于-55°~+100°的工作溫度。

（3）耐強(qiáng)沖擊，振動。

（4）耐真空，可在1×10-3Pa的真空環(huán)境下正常工作。

（5）耐油、液體、灰塵、污垢、鹽霧等。

鑒于圓感應(yīng)同步器的諸多優(yōu)點(diǎn)，基于它的測角系統(tǒng)在***外歷來為軍方角度傳感器的，尤其在美、日、歐等發(fā)達(dá)******的航空航天領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。世界聞名的哈勃望遠(yuǎn)鏡內(nèi)部就采用了圓感應(yīng)同步器作為角度傳感元件。

基于圓感應(yīng)同步器的高精度測角系統(tǒng)及編碼器可廣泛應(yīng)用在如下領(lǐng)域：

回轉(zhuǎn)工作臺、各類機(jī)床設(shè)備、慣導(dǎo)測試轉(zhuǎn)臺、電機(jī)、天文望遠(yuǎn)鏡、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)等。

設(shè)備結(jié)構(gòu)：

***、測角系統(tǒng)

測角統(tǒng)包括傳感探頭以及處理電路（含測角盒與前放盒）兩個部件，傳感探頭即圓感應(yīng)同步器，其基體為鋁材，又包括定子、轉(zhuǎn)子兩部分，其中定子安置在固定位置上，轉(zhuǎn)子安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，通過轉(zhuǎn)子與定子的相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動所引起的電磁信號變化進(jìn)行角度的測量。

測角系統(tǒng)工作時，輸出代表角度值的RS422串口信號（或A、B、Z相脈沖信號），傳感器每周有***個機(jī)械絕對零位（選擇RS1或ZS1觸發(fā)通信模式即可實(shí)現(xiàn)此功能）。

主要性能指標(biāo)：

（1）測角精度：±3″~±15″（峰峰值6″~30″）

（2）轉(zhuǎn)角范圍：360°連續(xù)

（3）工作溫度：0℃~50℃（C***）；-20℃~55℃（I***）

1.1系統(tǒng)組成

圖1.1測角系統(tǒng)組成圖

1.2產(chǎn)品使用說明及參數(shù)規(guī)格表

1、傳感器探頭；2、線纜L1；3、線纜L2；

4、前放盒；5、線纜L3；6、測角盒；

7、線纜L4。（1~7各部件在測角系統(tǒng)中的分布可見圖1.1）

（1）傳感探頭分為兩部分：定子和轉(zhuǎn)子，其中定子安裝在固定臺體上，轉(zhuǎn)子安裝在轉(zhuǎn)軸上，傳感探頭的信號輸出端在定子上，

激勵端根據(jù)具體傳感探頭型號可在轉(zhuǎn)子上，也可在定子上。

（2）傳感探頭上的激勵端通過線纜L1與前放盒連接；傳感探頭上的信號輸出端通過線纜L2與前放盒連接。

（3）前放盒通過線纜L3與測角盒連接，測角盒引出線纜L4（電源）及DB15通信端子。

客戶端的電源線纜L4及DB15通信端子接線定義如下：

表1.1電源線纜L4接線定義表

表1.2 DB15通信端子接線定義表

注：（1）串口輸出線應(yīng)自制，其中T422-、T422+、CLOCK-、CLOCK+（或A-、A+、

B-、B+、Z-、Z+）要用雙絞屏蔽線（屏蔽層接外殼），輸出線中不要引出SIN信號

（14腳）和AGND信號（15腳）。

（2）CLOCK-、CLOCK+屬于***對差分信號，其電平信號與RS422/485兼容。

（3）SIN信號(14腳)與信號參考地（15腳）作為測試引腳，便于用戶監(jiān)測當(dāng)前模擬信號；

表1.3傳感探頭型號及精度***覽表（型號前有×表示為無刷型；無×表示為轉(zhuǎn)子出線型）

表1.4測角系統(tǒng)性能參數(shù)表