[实用新型]一种基于交变电场的差极型绝对式时栅角位移传感器

摘要

本实用新型公开了一种基于交变电场的差极型绝对式时栅角位移传感器，包括转子基体和定子基体，转子基体下表面设有感应电极Ⅰ、感应电极Ⅱ，定子基体上表面设有激励电极Ⅰ和激励电极Ⅱ，激励电极Ⅰ、Ⅱ的四个激励相分别连接四路激励信号，感应电极Ⅰ输出第一路差动正弦行波信号U_o1，感应电极Ⅱ输出第二路差动正弦行波信号U_o2，利用第一路差动正弦行波信号U_o1与第二路差动正弦行波信号U_o2的相位差计算粗测对极定位值，利用第一路差动正弦行波信号U_o1或者第二路差动正弦行波信号U_o2计算精测角位移值，将精测角位移值与粗测对极定位值相结合得到绝对角位移值。该传感器能实现高精度的绝对角位移测量。

主权项

1.一种基于交变电场的差极型绝对式时栅角位移传感器，包括定子基体(1)和与定子基体(1)同轴安装的转子基体(2)，转子基体下表面与定子基体上表面正对平行，并留有间隙，转子基体下表面设有差动式的感应电极Ⅰ(21)，定子基体上表面设有与感应电极Ⅰ(21)正对的激励电极Ⅰ(11)，所述激励电极Ⅰ(11)由一圈径向高度相同、圆心角相等的扇环形极片Ⅰ沿圆周方向等间隔排布组成，其中，第4n1+1号扇环形极片Ⅰ连成一组，组成A1激励相，第4n1+2号扇环形极片Ⅰ连成一组，组成B1激励相，第4n1+3号扇环形极片Ⅰ连成一组，组成C1激励相，第4n1+4号扇环形极片Ⅰ连成一组，组成D1激励相，n1依次取0至M1‑1的所有整数，M1表示激励电极Ⅰ的对极数；其特征是：所述定子基体上表面设有激励电极Ⅱ(12)，激励电极Ⅱ位于激励电极Ⅰ的内侧，所述转子基体下表面设有差动式的感应电极Ⅱ(22)，感应电极Ⅱ与激励电极Ⅱ正对；所述激励电极Ⅱ(12)由一圈径向高度相同、圆心角相等的扇环形极片Ⅱ沿圆周方向等间隔排布组成，其中，第4n2+1号扇环形极片Ⅱ连成一组，组成A2激励相，第4n2+2号扇环形极片Ⅱ连成一组，组成B2激励相，第4n2+3号扇环形极片Ⅱ连成一组，组成C2激励相，第4n2+4号扇环形极片Ⅱ连成一组，组成D2激励相，n2依次取0至M2‑1的所有整数，M2表示激励电极Ⅱ的对极数，M2＝M1‑1；所述感应电极Ⅰ(21)由一圈相同的双正弦形极片Ⅰ沿圆周方向等间隔排布组成，该双正弦形极片Ⅰ所对的圆心角等于扇环形极片Ⅰ所对的圆心角的2倍加两个扇环形极片Ⅰ之间间隔的圆心角，其中，第2n3+1号双正弦形极片Ⅰ连成一组，组成A1感应组，第2n3+2号双正弦形极片Ⅰ连成一组，组成B1感应组，n3依次取0至M3‑1的所有整数，M3表示感应电极Ⅰ的对极数，M3＝M1；所述感应电极Ⅱ(22)由一圈相同的双正弦形极片Ⅱ沿圆周方向等间隔排布组成，该双正弦形极片Ⅱ所对的圆心角等于扇环形极片Ⅱ所对的圆心角的2倍加两个扇环形极片Ⅱ之间间隔的圆心角，其中，第2n4+1号双正弦形极片Ⅱ连成一组，组成A2感应组，第2n4+2号双正弦形极片Ⅱ连成一组，组成B2感应组，n4依次取0至M4‑1的所有整数，M4表示感应电极Ⅱ的对极数，M4＝M2。