圓感應(yīng)同步器

高精度測角系統(tǒng)及編碼器 -- 圓感應(yīng)同步器

 產(chǎn)品簡介   Product ioduction

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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)同步器是一種電磁感應(yīng)位置檢驗(yàn)元件，由定、轉(zhuǎn)子兩個分部件組成，通過定、轉(zhuǎn)子多較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)同步器是一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)具有較高的可靠性，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)在國外歷來為軍方角度傳感器的優(yōu)選，尤其在美、日、歐等發(fā)達(dá)國家的航空航天領(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。

 

 工作原理   Wong principle

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一、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），傳感器每周有一個機(jī)械零位（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級）；-20℃~55℃（I級）

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

插頭號	信號	說明
1	V+	輸入電源正端9~36V（<600ma）
2	V-	輸入電源負(fù)端

表1.2 DB15通信端子接線定義表

插頭號	RS通信模式（RS422）		ZS通信模式(三相脈沖)
	信號	說明	信號	說明
1	T422-	數(shù)據(jù)-（RS422格式）	A-	A相負(fù)脈沖
2	T422+	數(shù)據(jù)+（RS422格式）	A+	A相正脈沖
3	CLOCK-	外同步接收脈沖-	B-	B相負(fù)脈沖
4	CLOCK+	外同步接收脈沖+	B+	B相正脈沖
5	NC	空	Z-	Z相負(fù)脈沖
6	NC	空	Z+	Z相正脈沖
7~13	NC	空	NC	空
14	SIN	SIN信號	SIN	SIN信號
15	AGND	信號參考地	AGND	信號參考地

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+屬于一對差分信號，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一覽表（型號前有×表示為無刷型；無×表示為轉(zhuǎn)子出線型）

型號	定 子（mm）					轉(zhuǎn) 子(mm)						氣隙(mm)	精度等級 （A1/A2）
	DS	LS	dS	GS	HS	DR		LR	dR	GR	HR	h
T2	58	52	20	2.5	5	42	15		8	2.5	5	0.15~0.22	±10″（峰峰值20″） /±15″（峰峰值30″）
T3	78	70	26	3.5	5	58	18		12	3.5	5	0.15~0.22	±7″/ ±10″
T4	100	92	36	3.5	6	80		30	24	3	6	0.15~0.22	±6″/±8″
T6	156	148	68	3.5	10	133	58		48	3.5	10	0.15~0.22	±4″/±6″
×T6	150	140	56	3.5	10	126.5	51		42	3.5	10	0.15~0.22	±4″/±6″
T7	180	168	76	5.5	10	151	65		54	5.5	10	0.18~0.25	±3″/±5″
×T7A	180	168	76	5.5	10	151	65		54	5.5	10	0.16~0.23	±4″/±6″
×T7B	180	168	56	5.5	10	151	50		42	4.5	10	0.16~0.23	±3″/±5″
T9	224	210	106	5.5	10	191	90		76	5.5	10	0.18~0.25	±3″/±5″
×T9