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带你深度了解旋转变压器

文|传感器技术(WW_CGQJS)

旋转变压器是一种输出电压与转子转角保持一定函数关系的感应式微电机。它是一种将角位移转换为电信号的位移传感器,也是能进行坐标换算和函数运算的解算元件。

它由定子和转子组成。其中定子绕组作为变压器的原边,接受励磁电压,转子绕组作为变压器的副边,通过电磁耦合得到感应电压。

旋转变压器的历史及发展

旋转变压器是目前国内的专业名称,简称“旋变” 。有人把它称作为“解算器”或“分解器”。

旋转变压器用于运动伺服控制系统中,作为角度位置的传感和测量用。早期的旋转变压器用于计算解答装置中,作为模拟计算机中的主要组成部分之一。

其输出,是随转子转角作某种函数变化的电气信号,通常是正弦、余弦、线性等。这些函数是最常见的,也是容易实现的。在对绕组做专门设计时,也可产生某些特殊函数的电气输出。但这样的函数只用于特殊的场合,不是通用的。

60年代起,旋转变压器逐渐用于伺服系统,作为角度信号的产生和检测元件。三线的三相的自整角机,早于四线的两相旋转变压器应用于系统中。

所以作为角度信号传输的旋转变压器,有时被称作四线自整角机。随着电子技术和数字计算技术的发展,数字式计算机早已代替了模拟式计算机。所以实际上,旋转变压器目前主要是用于角度位置伺服控制系统中。

由于两相的旋转变压器比自整角机更容易提高精度,所以旋转变压器应用的更广泛。特别是,在高精度的双通道、双速系统中,广泛应用的多极电气元件,原来采用的是多极自整角机,现在基本上都是采用多极旋转变压器。

早期的旋转变压器,由于信号处理电路比较复杂,价格比较贵的原因,应用受到了限制。但因为旋转变压器具有无可比拟的可靠性,以及具有足够高的精度,在许多场合有着不可代替的地位,特别是在军事以及航天、航空、航海等方面。

随着电子工业的发展,电子元器件集成化程度的提高,元器件的价格大大下降;另外,信号处理技术的进步,旋转变压器的信号处理电路变得简单、可靠,价格也大大下降。而且,又出现了软件解码的信号处理,使得信号处理问题变得更加灵活、方便。这样,旋转变压器的应用得到了更大的发展,其优点得到了更大的体现。

旋转变压器的工作原理

旋转变压器的本质是一个变压器。关键参数也与变压器类似,比如额定电压、额定频率、变压比。

与变压器不同之处是,它的一次侧与二次侧不是固定安装的,而是有相对运动。随着两者相对角度的变化,在输出侧就可以得到幅值变化的波形。

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