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角位移传感器

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角位移传感器的原理

不同的角位移传感器有不同的原理，常见的有以下三种：
1.变阻式角度传感器：将角度变化量的测量变为电阻变化测量；
2.面积变化型电容角度传感器：将角度变化量的测量变为电容变化的测量；
3.磁阻式角度传感器：将角度变化量的测量变为感应电动势变化量的测量。

角位移传感器的特点是：角位移传感器采用特殊形状的转子和线绕线圈，模拟线性可变差动传感器（LVDT）的线性位移，有较高的可靠性和性能，转子轴的旋转运动产生线性输出信号，围绕出厂预置的零位移动±60（总共120）度。此输出信号的相位指示离开零位的位移方向。转子的非接触式电磁耦合使产品具有无限的分辨率，即绝对测量精度可达到零点几度。

角位移传感器从测量方式上分，可分为接触式和非接触式。
1.接触式的角位移传感器有电位计式角位移传感器、应变片式角位移传感器等。
2.非接触式的角位移传感器有电容式角位移传感器、圆形感应同步器等。非接触式传感器的的原理一般是根据磁场、电场和光学原理确定转子的位置。其优点是不存在因机械接触而产生的磨损。

几种常见的角位移传感器介绍：
1.电阻式角位移传感器：此种传感器的结构简单、成本低、适用的温度范围较宽、冗余特性；其缺点是由于机械接触，因而产生机械磨损，不适合转动频繁的测量场合；并且测量角度<360°，不能用于连续转动的测量；输出信号信噪比较低。
2.旋转差动变压器式角位移传感器：此种传感器的结构采用特殊形状的铁磁转子。转子中央的激励绕组加交流电压，另外两个绕组反向级联；其优点是在±45°范围内，它的测量精度为±0.5%，并且对环境温度适应性强，温度变化可达500℃；其缺点为测量范围窄，并且由于结构和制造工艺复杂，成本较高。
3.光栅编码器式角位移传感器：其通常由编码圆盘、光源、光敏元件、转轴等组成。它的优点是响应快、精度高；它的缺点是受环境温度、振动和湿度条件的影响较大，并且价格较贵。
4.电容式角位移传感器：又称面积变化型电容式传感器，该类型的传感器极板间距和介质固定，通过改变两个极板相互遮盖面积的大小，得到电容的变化。它的优点是有一定的适应恶劣环境的能力，具有较高的精度、分辨率、可靠性及一定的冗余特性。

角位移传感器的应用现状：角位移传感器主要用于测量固定部件（定子）与转动部件（转子）之间的旋转角度。目前它广泛应用于工业、汽车、航天、航海和军事方面。同时这些特殊领域对角位移传感器提出了特殊的要求。