本發(fā)明涉及一種角位移檢測設(shè)備，尤其涉及一種基于增量檢測的絕對式時柵角位移傳感器。

背景技術(shù)：

時柵角位移傳感器廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，時柵角位移傳感器基于電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)角位移測量；其中，目前已經(jīng)發(fā)展比較成熟的時柵角位移傳感器均為增量式測量方法，即只能實現(xiàn)對極內(nèi)相對角度的測量。一旦工作系統(tǒng)斷電后，當工作系統(tǒng)再供電開始工作時，現(xiàn)有的增量式時柵傳感器無法立即獲取運動部件準確的位置信息；另外現(xiàn)有的增量式時柵傳感器定轉(zhuǎn)子都有繞組線圈，為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)子的整周轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子上都具有滑環(huán)結(jié)構(gòu)，因此，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，而且由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性導(dǎo)致自身的穩(wěn)定性難以滿足工業(yè)應(yīng)用越來越高的要求，

因此，需要提出一種新的基于增量檢測的絕對式時柵角位移傳感器，能夠有效簡化傳感器的自身結(jié)構(gòu)，一方面能夠有效降低制造難度以及生產(chǎn)成本，而且能夠有效提高傳感器的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和測量穩(wěn)定性，提高傳感器的測量精度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種基于增量檢測的絕對式時柵角位移傳感器，能夠有效簡化傳感器的自身結(jié)構(gòu)，一方面能夠有效降低制造難度以及生產(chǎn)成本，而且能夠有效提高傳感器的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和測量穩(wěn)定性，提高傳感器的測量精度。

本發(fā)明提供的一種基于增量檢測的絕對式時柵角位移傳感器，包括兩個增量式時柵角位移傳感器，該兩個增量式時柵角位移傳感器同軸并列設(shè)置；

所述增量式角位移傳感器包括定子和轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子同軸設(shè)置于定子內(nèi)，所述定子上繞制有兩組激勵繞組和一組感應(yīng)繞組，所述定子和轉(zhuǎn)子間具有間隙；其中，兩組激勵繞組輸入信號相位相差90°。

進一步，所述定子設(shè)置有定子齒，所述激勵繞組和感應(yīng)繞組均設(shè)置于定子齒上，所述兩個激勵繞組為間隔反向串接結(jié)構(gòu)，所述感應(yīng)繞組為逐齒反向串接結(jié)構(gòu)。

進一步，所述轉(zhuǎn)子設(shè)置有轉(zhuǎn)子齒，相鄰兩個轉(zhuǎn)子齒之間形成轉(zhuǎn)子槽，所述定子齒的齒寬和轉(zhuǎn)子槽的寬度相等，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個轉(zhuǎn)子齒的齒距所用時間為感應(yīng)繞組輸出的感應(yīng)信號的一個變化周期。

進一步，所述定子齒和轉(zhuǎn)子槽的寬度相等，所述轉(zhuǎn)子齒和轉(zhuǎn)子槽的寬度相等。

進一步，所述兩個激勵繞組的初始繞制位置相差一個定子齒槽寬的距離。

進一步，兩個增量式時柵角位移傳感器的轉(zhuǎn)子齒數(shù)差值為1。

進一步，所述兩個增量式角位移傳感器之間設(shè)置有隔磁環(huán)。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的基于增量檢測的絕對式時柵角位移傳感器，能夠有效簡化傳感器的自身結(jié)構(gòu)，一方面能夠有效降低制造難度以及生產(chǎn)成本，而且能夠有效提高傳感器的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和測量穩(wěn)定性，提高傳感器的測量精度。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本發(fā)明提供的一種基于增量檢測的絕對式時柵角位移傳感器，包括兩個增量式時柵角位移傳感器，該兩個增量式時柵角位移傳感器同軸并列設(shè)置；

所述增量式角位移傳感器包括定子(1,1a)和轉(zhuǎn)子(2,2a)，所述轉(zhuǎn)子(2,2a)同軸設(shè)置于定子(1,1a)內(nèi)，所述定子(1,1a)上繞制有兩組激勵繞組(3,3a)和一組感應(yīng)繞組4，所述定子(1,1a)和轉(zhuǎn)子(2,2a)間具有間隙；其中，兩組激勵繞組輸入信號相位相差90°也就是說激勵繞組一組為正弦激勵繞組，另一組為余弦激勵繞組，如圖1所示，圖1實際為本發(fā)明的軸向剖視示意圖，定子1和轉(zhuǎn)子2組成一個增量式時柵角位移傳感器，定子1a和轉(zhuǎn)子2a組成一個增量式時柵角位移傳感器；

正弦激勵繞組和余弦接繞組工作時輸入相位相差90°且頻率相同的激勵信號，兩個增量式時柵角位移傳感器的感應(yīng)繞組感應(yīng)出兩個電壓信號，該兩個電壓信號之差包含了被檢測的絕對角度位置信息，通過上述結(jié)構(gòu)，整個傳感器結(jié)構(gòu)中無需傳統(tǒng)的滑環(huán)結(jié)構(gòu)，從而能夠有效簡化傳感器的自身結(jié)構(gòu)，一方面能夠有效降低制造難度以及生產(chǎn)成本，而且能夠有效提高傳感器的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和測量穩(wěn)定性，能夠有效抑制工作過程中高次諧波，進而有效減少諧波電勢。

本實施例中，所述定子(1,1a)設(shè)置有定子齒5，所述激勵繞組(3,3a)和感應(yīng)繞組4均設(shè)置于定子齒5，所述兩個激勵繞組(3,3a)為間隔反向串接結(jié)構(gòu)，所述感應(yīng)繞組4為逐齒反向串接結(jié)構(gòu)，通過這種結(jié)構(gòu)，保證感應(yīng)繞組上可以產(chǎn)生帶有周期變化的行波信號，其中行這個行波信號里就包含有精確角位移信息，如圖1所示，激勵繞組在繞制過程中為跨兩個齒的結(jié)構(gòu)，如果從激勵繞組從繞制的初始繞制的齒為1號齒，那么1號和2號齒為正向，3號和4號齒為反向，即為間隔反向。

本實施例中，所述轉(zhuǎn)子(2,2a)設(shè)置有轉(zhuǎn)子齒6，相鄰兩個轉(zhuǎn)子6齒之間形成轉(zhuǎn)子槽7，所述定子齒5的齒寬和轉(zhuǎn)子槽7的寬度相等，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個轉(zhuǎn)子齒的齒距所用時間為感應(yīng)繞組輸出的感應(yīng)信號的一個變化周期，在同一個增量式角位移傳感器上：所述定子齒5和轉(zhuǎn)子槽7的寬度相等，所述轉(zhuǎn)子齒6和轉(zhuǎn)子槽7的寬度相等；通過上述結(jié)構(gòu)，能夠有效保證感應(yīng)信號在空間上正交，從而利于抑制感應(yīng)信號中的高次諧波，并有效消除除齒諧波以外的高次諧波的諧波分量磁場所引起的諧波電勢，并且，傳感器在工作過程中由于定子固定，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，并且感應(yīng)電壓幅值隨著定子和轉(zhuǎn)子之間的間隙間的磁導(dǎo)變化而變化，而轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一個齒距，則感應(yīng)電壓信號的幅值就變化一個周期，因此，通過上述結(jié)構(gòu)，還能夠保證感應(yīng)信號的輸出穩(wěn)定性，進而提高檢測精度。

本實施例中，所述兩個激勵繞組(3,3a)的初始繞制位置相差一個定子齒槽寬，通過這種結(jié)構(gòu)，能夠有效確保輸入激勵信號在空間上的正交性，從而能夠保證傳感器最終的檢測精度，定子齒槽為兩個定子齒之間形成的槽。

本實施例中，兩個增量式時柵角位移傳感器的轉(zhuǎn)子齒6數(shù)差值為1，也就是說轉(zhuǎn)子2和轉(zhuǎn)子2a的轉(zhuǎn)子齒數(shù)相差1各，由于轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一個齒距為感應(yīng)電壓信號幅值變化的一個周期，因此，通過上述結(jié)構(gòu)，能夠保證兩個增量式傳感器輸出端感應(yīng)信號的幅值變化周期剛好相差一個周期，當本發(fā)明的感應(yīng)信號輸出到后續(xù)的處理電路后，能夠準確反應(yīng)當前檢測的絕對角度位置信息，從而保證最終檢測結(jié)果的準確性。

本實施例中，所述兩個增量式角位移傳感器之間設(shè)置有隔磁環(huán)8，通過這種結(jié)構(gòu)，能夠避免兩個增量式傳感器之間的磁路干擾，確保最終檢測結(jié)果的準確性。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。