[发明专利]一种基于M序列的平面感应式绝对角度传感器

说明书

一种基于M序列的平面感应式绝对角度传感器，该传感器包括定子部分和转子部分，定子部分包括定子壳体、定子线圈板和解算板，定子线圈板上设置有粗通道激励信号发射线圈、粗通道信号接收线圈、精通道激励信号发射线圈和精通道信号接收线圈；转子部分包括转子壳体和转子线圈板，转子线圈板上设置有粗通道敷铜区域和精通道敷铜区域；在转子部分转动时，由于电涡流效应的影响，粗通道信号接收线圈和精通道接收线圈感应的电信号发生周期变化，对粗通道信号接收线圈和精通道接收线圈感应的电信号进行解算，即可获得转子部分转动的绝对角度。

技术领域

本发明涉及角度位置测量领域，特别是一种基于M序列的平面感应式绝对角度传感器。

背景技术

平面感应式角度传感器是一种采用印刷电路板制作的传感器，该类型传感器既具有测量精度高、抗干扰能力强的特点，又能适应强冲击振动、湿热、盐雾等恶劣环境，因此广泛应用于军事领域及恶劣工矿领域。

目前平面感应式角度传感器采用粗精通道组合的游标编码方式以获取绝对位置，而游标编码方式需要传感器的粗精通道的精度误差不能超过纠错范围，但是随着传感器的精通道极对数的增加，纠错范围呈指数减小，因而对传感器的安装以及粗精通道信号的细分处理的要求也越来越高。而在实际使用过程中难以达到该安装及细分要求，导致平面感应式角度传感器使用过程中容易出现角度跳变的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理、安装要求低、数据可靠、信号强度高的基于M序列的平面感应式绝对角度传感器。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种基于M序列的平面感应式绝对角度传感器该传感器包括定子部分和转子部分，定子部分包括定子壳体、定子线圈板和解算板，定子线圈板上设置有粗通道激励信号发射线圈、粗通道信号接收线圈、精通道激励信号发射线圈和精通道信号接收线圈；

转子部分包括转子壳体和转子线圈板，转子线圈板上设置有粗通道敷铜区域和精通道敷铜区域；

在转子部分转动时，由于电涡流效应的影响，粗通道信号接收线圈和精通道接收线圈感应的电信号发生周期变化，对粗通道信号接收线圈和精通道接收线圈感应的电信号进行解算，即可获得转子部分转动的绝对角度。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的基于M序列的平面感应式绝对角度传感器，定子线圈板和转子线圈板均基于PCB设计，定子线圈板包括粗精两个通道，其中粗通道包括k组粗通道激励信号发射线圈及k组粗通道信号接收线圈，精通道包括一组精通道激励信号发射线圈、两组2^k周期的精通道信号接收线圈；

转子线圈板也包括粗精两个通道，两个通道均采用敷铜处理，其中精通道共有2^k块敷铜区域及2^k块不敷铜区，粗通道共有2^k-1块敷铜区域及2^k-1块不敷铜区；

所述解算板包括电源电路、激励信号产生电路、粗通道信号处理电路、精通道信号处理电路、AD采集电路、微处理器、数字接口电路。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的基于M序列的平面感应式绝对角度传感器，所述定子线圈板和转子线圈板安装时保持同心，转子线圈板的粗通道覆盖定子线圈的粗通道，转子线圈板的精通道覆盖定子线圈的精通道。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的基于M序列的平面感应式绝对角度传感器，解算板的激励信号产生电路发出高频激励信号，激励信号经过定子部分的粗、精通道发射线圈产生脉动磁场，而定子部分的接收线圈接收脉动磁场，产生交流信号；

在转子部分进行转动时，转子部分的敷铜区域受脉动磁场影响产生电涡流效应，导致定子接收线圈产生的交流信号幅值发生改变。