专利名称：一种磁极定位和输出位移一体化传感器的制作方法
技术领域：
本发明属于测控技术，具体是一种磁极定位和输出位移一体化传感器。
背景技术：
在电动伺服系统中，通常采用位置、速度和电流三环控制的方式，要求系统具备两个必要条件:其一，实时检测电机转子的位置，实现电子换向；其二，检测输出的位移，实现位置闭环。通常测量转子位置的方法如下:1、有位置传感器测量法。这是在直流无刷电动伺服系统中经常用到的一种位移测试方法，具体所使用的位置传感器有很多种，例如:霍尔传感器、光电编码器、旋转变压器等。2、无位置传感器测量法。在许多无刷直流电动机专用集成电路中都应用了这项技术，它主要是通过反电动势过零检测来确定电机转子的方位。目前，应用于工程中检测输出位移的方法也有很多，例如:角位移传感器测量法、线位移传感器测量法(LVDT测量法、电位计测量法、电涡流位移测量法、MTS磁致伸缩位移测量法)等。在传统的测试方法中，通常将磁极定位和输出位移分别用两种传感器来测量，而使用两种传感器往往在安装、操作上比较繁琐，且占用了较大的空间体积。

发明内容
本发明的目的是:在传统的测试方法中，通常将磁极定位(即电机转子角位置的确定)和输出位移分别用两种传感器来测量，而使用两种传感器往往在安装、操作上比较繁琐，且占用了较大的空间体积。为了将这两种测量方法进行统筹安排，实现电机转子的位置检测与作动器的输出位移检测的巧妙配合，将磁极定位和输出位移的传感器进行一体化设计是一条很好的解决途径。磁极定位和输出位移一体化传感器在安装空间上比较集中，不需要系统分别预留空间，且安装、使用简便。本发明是这样实现的:一种磁极定位和输出位移一体化传感器，其中，包括:旋转变压器、减速器、电位计；旋转变压器用于测量电机转子角位置，减速器与电机转子直接相连，与电位计通过同轴器连接。如上所述的一种磁极定位和输出位移一体化传感器，其中，所述的减速器将全行程内的电机的多个圈数的转动减速为电位计单圈内的转动。本发明的优点是仅仅对电机转子进行测量，同时实现电机转子的位置检测与作动器的输出位移检测的巧妙配合，将磁极定位和输出位移的传感器进行一体化设计。磁极定位和输出位移一体化传感器在安装空间上比较集中，节省空间，并且安装、使用简便，减少了安装过程中需要控制的误差项，易于提高系统安装精度和参数测量精度。并且，工作过程中，当旋转变压器和电位计中任意一个故障时，另一部分还能够继续工作，起到测量的作用，实现了冗余备份功能。


图1是一种磁极定位和输出位移一体化传感器结构不意图。其中，I旋转变压器，2减速器，3电位计，4同轴器，5电机转子。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明:一种磁极定位和输出位移一体化传感器，包括:旋转变压器1、减速器2、电位计3 ;旋转变压器I用于测量电机转子角位置，减速器2与电机转子5直接相连，与电位计3通过同轴器4连接，将全行程内的电机的多个圈数的转动减速为电位计3单圈内的转动。如图1所示的一种安装方式，采用旋转变压器1、微型减速器2和精密单圈电位计3结合的形式。借助于机械减速装置，将电机转子旋转的多圈减速至单圈(选择机械减速装置的减速比，使得全行程内的电机的多个圈数的转动减速为电位计3单圈内的转动)，通过精密单圈电位计3的模拟信号输出来确定线性位移的变化量，从而得到电机旋转的圈数。在磁极定位设计中，使用旋转变压器I来检测电机转子5的角位置，将旋转变压器I用作绝对位置编码器，一周范围内角度与数值呈一一对应关系。如此，通过读取电位计3确定的电机转子5转动的圈数和旋转变压器I确定的电机转子5单圈内的位置，可以高精度的确定被电机驱动的机构的线位移。并且，由于采用此种方式，系统掉电以后不丢失数据，恢复供电，仍可以读取到电机转子转动的圈数和旋转变压器I确定的电机转子5单圈内的位置，保持了转角的绝对位置关系，解决了系统掉电丢失数据的问题。
权利要求
1.一种磁极定位和输出位移一体化传感器，其特征在于:包括:旋转变压器(I)、减速器(2)、电位计(3);旋转变压器⑴用于测量电机转子(5)角位置，减速器(2)与电机转子(5)直接相连，与电位计(3)通过同轴器⑷连接。
2.按权利要求1所述的一种磁极定位和输出位移一体化传感器，其特征在于:所述的减速器(2)将全行程内的电机的多个圈数的转动减速为电位计(3)单圈内的转动。
全文摘要
本发明属于测控技术，具体是一种磁极定位和输出位移一体化传感器。目的是将磁极定位和输出位移的传感器进行一体化设计。它包括旋转变压器(1)、减速器(2)、电位计(3)；旋转变压器(1)用于测量电机转子(5)角位置，减速器(2)与电机转子(5)直接相连，与电位计(3)通过同轴器(4)连接。本发明的优点是是仅仅对电机转子进行测量，同时实现电机转子的位置检测与作动器的输出位移检测的巧妙配合，将磁极定位和输出位移的传感器进行一体化设计。磁极定位和输出位移一体化传感器在安装空间上比较集中，节省空间，并且安装、使用简便，减少了安装过程中需要控制的误差项，易于提高系统安装精度和参数测量精度。
文档编号G01B7/30GK103090774SQ20111033279
公开日2013年5月8日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者龙海峰, 黄玉平, 郑继贵 申请人:北京精密机电控制设备研究所, 中国运载火箭技术研究院