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德PILZ皮爾茲組合式磁電編碼器的研制
磁電編碼器作為一種角位移傳感器,，主要由永磁體和磁敏元件組成,，具有機構(gòu)簡單、耐高溫,、抗油污,、抗沖擊和體積小等優(yōu)點，近年來在工業(yè)控制,、機械制造,、船舶、紡織,、印刷,、航空、航天,、雷達,、通訊、軍工等眾多領(lǐng)域的應(yīng)用不斷增加,。

德PILZ皮爾茲組合式磁電編碼器的研制
隨著控制技術(shù)與伺服技術(shù)的不斷發(fā)展,，不僅對角位移傳感器的各項反饋參數(shù)要求不斷提高,，同時對角位移傳感器的自身物理性質(zhì)也提出來了嚴格的要求，角位移傳感器正在逐漸從低精度,、低分辨率走向高精度,、高分辨率，同時也正在向著高速度,、高響應(yīng),、高可靠、低成本,、微型化,、系列化、智能化的方向發(fā)展,。正是基于上述角位移傳感器發(fā)展方向的基礎(chǔ)上,，對磁電編碼器做了一些具有學(xué)術(shù)和實際應(yīng)用價值的研究工作。從現(xiàn)有單對極磁電編碼器的結(jié)構(gòu),、工作原理,、解算算法等方面入手，提出了一種新型結(jié)構(gòu)的組合式磁電編碼器,，該編碼器是由一個單對極磁電編碼器和一個多對極磁電編碼器組合而成,，該結(jié)構(gòu)的磁電編碼器能夠?qū)崿F(xiàn)式角位移檢測。通過磁電編碼器的信號發(fā)生原理,，確定了組合式磁電編碼器的機械結(jié)構(gòu),，并對組合式磁電編碼器進行了磁場的有限元分析；其中為了防止單對極和多對極兩個磁場發(fā)生耦合,，采用了磁場屏蔽的手段,，并通過仿真分析確定兩磁場具有較低的耦合度；另一方面,，為了使得組合式磁電編碼器適應(yīng)結(jié)構(gòu)靈活,、易于系列化等要求，提出了采用單對極軟磁體導(dǎo)磁的原理,，并進行了一定的仿真分析,。通過分析現(xiàn)有磁電編碼器基礎(chǔ)算法，建立了適合組合式結(jié)構(gòu)的磁電編碼器的算法系統(tǒng),，其中核心算法是組合式磁電編碼器的區(qū)間判斷矯正算法,，該算法適合任意極對數(shù)的組合式磁電編碼器；為了適應(yīng)編碼器工作環(huán)境溫度的變化,，組合式磁電編碼器算法系統(tǒng)中引用了溫度漂移自適應(yīng)補償算法,；同時為了滿足高速、高響應(yīng)的要求提出了磁電編碼器雙中斷指數(shù)平滑預(yù)測法。還分析了導(dǎo)致磁電編碼器回程誤差的主要來源,，引用了Jiles-Atherton磁滯數(shù)學(xué)模型,，對由磁滯效應(yīng)導(dǎo)致的回程誤差進行了數(shù)值化分析，同時還分析了由校準系統(tǒng),、系統(tǒng)延時等因素導(dǎo)致的誤差,。zui后針對所設(shè)計的組合式磁電編碼器進行了檢測實驗，分別檢測了不同極對數(shù)的組合式磁電編碼器的精度,、分辨率,、回程誤差，實驗結(jié)果良好,，滿足使用要求,；其中44對極組合式磁電編碼器的靜態(tài)分辨率可達±0.6′，單向旋轉(zhuǎn)精度zui高可達±2.5′,，往復(fù)旋轉(zhuǎn)精度zui高可達±6′,，回程誤差小于±6′；其中8對極組合式磁電編碼器的靜態(tài)分辨率可達±1.5′,，單向旋轉(zhuǎn)精度zui高可達±7′,，往復(fù)旋轉(zhuǎn)精度zui高可達±7′，回程誤差小于±0.8′,。

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