[發(fā)明專利]一種基于感應同步器的角度編碼器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911194793.4
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110849258B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 佘江元;徐亞飛;張炎;程品;張家俊
• 申請（專利權）人: 武漢華之洋科技有限公司
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30;G01D5/249
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 孫艷敏

本發(fā)明公開了一種基于感應同步器的角度編碼器，涉及精密角度測量領域，該角度編碼器包括底座，底座包括相對設置的頂板和底板，頂板和底板之間為中空安裝空間，安裝空間內安裝有電路板；頂板的頂部設置有定子，定子上端面設置有定子繞組，定子的上方設置有轉子背板，轉子背板的底部設置有轉子，轉子的下端面與定子繞組相對應之處設置有轉子繞組，轉子與定子之間有一定的間隙；電路板包括前級放大電路，正弦二級放大電路和余弦二級放大電路，正弦二級放大電路包括正余弦正交誤差調節(jié)電路，余弦二級放大電路包括正余弦幅值誤差調節(jié)電路。本發(fā)明能夠降低感應同步器測角系統(tǒng)的調試難度，降低感應同步器測角系統(tǒng)的測量誤差，提高測量精度。

技術領域

本發(fā)明涉及精密角度測量領域，具體涉及一種基于感應同步器的角度編碼器。

背景技術

感應同步器也叫平面變壓器，可用來測量直線或轉角位移，測量轉角位移感應同步器通常為圓感應同步器，其包括轉子和定子，定子和轉子均是使用絕緣粘貼劑把銅箔固定在金屬基板上，按設計要求將銅箔腐蝕成不同圖案的印制電路繞組，轉子繞組包括若干均勻分布的導片，導片的數目與感應同步器的極數相同，相鄰兩個導片中心線之間的距離為極距；定子包括兩相分段繞組，分段繞組在空間相差90°相角，又稱為正、余弦繞組，兩相繞組之間的距離是(P+1/2)極距，轉子。

感應同步器的定子和轉子平面與軸垂直進行安裝，定子與轉子之間的距離為0.25±0.05mm毫米，轉子中心與定子中心在旋轉軸上，轉子和定子上的平面繞組面對面地放置。

感應同步器的分段繞組和連續(xù)繞組相當于變壓器的一次側和二次側線圈，利用交變電磁場和互感原理工作。工作時，如果在其中一種繞組上通以交流激勵電壓，由于電磁耦合，在另一繞組上就產生感應電動勢，該電動勢隨轉子與定子的相對位置不同呈正弦、余弦函數變化，再通過對此信號的檢測處理，便可測量出轉角的位移量。

傳統(tǒng)的感應同步器測角系統(tǒng)是把感應同步器，前放，測角電路分離安裝的，在轉臺搖擺臺等精密設備中，前放的電源和感應信號通過電纜、導電滑環(huán)等用插拔接插件與測角電路板連接，在一些設備中，由于電纜的長信號衰減比較大，同時信號很長的電纜和導電滑環(huán)之間存在寄生電容，容易受到設備電磁噪聲的干擾，引起感應同步器正余弦信號的畸變畸變和相位變化，從而產生測角誤差。

特別是在機電一體化的設備比如轉臺和搖擺臺中，伺服電機的PWM噪聲(脈沖寬度調制噪聲)對感應同步器的信號干擾尤為嚴重，導致誤差較大；同時，感應同步器測角系統(tǒng)的調試也比較繁瑣，需要反復的調試才能才能將參數調到最佳。

為了降低感應同步器測角系統(tǒng)的測量誤差，目前采取的手段是優(yōu)化感應同步器的設計，凈化電氣環(huán)境并抑制干擾。但是，由于感應同步器所使用的場合較多，電磁干擾復雜多變，上述手段難以取得較好的效果，感應同步器的誤差仍然較大。

發(fā)明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種基于感應同步器的角度編碼器，能夠降低感應同步器測角系統(tǒng)的調試難度，降低感應同步器測角系統(tǒng)的測量誤差，提高測量精度。

為達到以上目的，本發(fā)明采取的技術方案是：

一種基于感應同步器的角度編碼器，包括底座，所述底座包括相對設置的頂板和底板，所述頂板和底板之間為中空安裝空間，所述安裝空間內安裝有電路板；

所述頂板的頂部設置有定子，所述定子的上端面設置有定子繞組，所述定子的上方設置有轉子背板，轉子背板的底部設置有轉子，所述轉子的下端面與定子繞組相對應之處設置有轉子繞組，所述轉子與定子之間有一定的間隙；

所述電路板包括前級放大電路，正弦二級放大電路和余弦二級放大電路，所述正弦二級放大電路包括正余弦正交誤差調節(jié)電路，余弦二級放大電路包括正余弦幅值誤差調節(jié)電路。

進一步的，所述底座的外側設置有通信電源連接器，用于電源的輸入輸出。