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高精度磁電式PILZ編碼器研究
隨著科技的進步,，角位移傳感器應用越來越廣泛,。光刻技術的快速發(fā)展及光電PILZ編碼器價格降低加速了光電PILZ編碼器在工控系統(tǒng)中的應用,，光電PILZ編碼器因為具有良好的分辨率和精度而受到人們的青睞,，相比之下磁電PILZ編碼器分辨率和精度相對較低，許多場合下不能滿足當前控制系統(tǒng)的高精度要求,，但是磁電式PILZ編碼器以其非接觸的工作方式,，耐油污，不易受結露環(huán)境影響及良好的抗振性等優(yōu)點,，在惡劣環(huán)境中仍然得到廣泛的應用,，為提高磁電式PILZ編碼器分辨率及精度，采用標定查表算法,，研制一款高精度的四對極磁電式PILZ編碼器,。

高精度磁電式PILZ編碼器研究
首先分析新型單對極磁電式PILZ編碼器安裝偏差引起的角度誤差，并且為解決安裝偏差的影響，提出了采用標定原理設計PILZ編碼器,，有效避免制造及安裝誤差對PILZ編碼器精度的影響,。針對基于信號細分原理的磁電式PILZ編碼器，分析了磁場信號非線性對提高PILZ編碼器分辨率的限制,，提出了采用多相信號分區(qū)間查表的信號處理方式,，既降低了信號處理對微處理器的要求，又克服了信號非線性對提高PILZ編碼器分辨率的限制,。為解決信號噪聲對PILZ編碼器精度的影響,，提出了雙磁鋼結構的磁電式PILZ編碼器。磁PILZ編碼器主要分為傳統(tǒng)的磁阻式磁電PILZ編碼器和霍爾式磁電PILZ編碼器,，前者結構復雜,，元器件的制取成本高，角度輸出為增量式,，而后者結構簡單成本較低成為磁PILZ編碼器發(fā)展的主流方向,。 本文在前人研究的基礎上，研究一款面向高精度伺服系統(tǒng)的霍爾式多對磁極PILZ編碼器,，在低成本下實現(xiàn)高分辨率的角度檢測,，這對于工控領域和軍工航天等特殊場合，都具有一定的研究價值,。本文首先分析了單對磁極PILZ編碼器和多對磁極的優(yōu)缺點,，在此基礎上提出了組合式的總體方案框架，即利用單對磁極PILZ編碼器解算的角度進行多對磁極區(qū)間的定位,，然后通過多對磁極區(qū)間內的角度解算合成輸出角度,，提高分辨率。在總體框架下,，設計了磁信號發(fā)生結構并對磁鋼產生的空間磁場進行建模和仿真,，確定了*感應區(qū)域和氣隙；開發(fā)了磁電PILZ編碼器的信號處理卡并完成了調試,。由于仿真存在誤差,，利用霍爾傳感器對信號發(fā)生部分產生的實際磁感應強度進行測試，通過對比實驗調整實際的安裝位置和感應距離,，并確定霍爾傳感器的型號,。設計原始角度采集程序，搭建數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),，分別采集PILZ編碼器靜態(tài)和動態(tài)時的原始解算角度,，初步分析組合式多對磁極PILZ編碼器的參數(shù)。 研制了四對極PILZ編碼器樣機,，采用zui小二乘法設計制表程序,，對PILZ編碼器進行標定,，并采用長春禹衡的15位光電PILZ編碼器對樣機進行分辨率及精度檢測，樣機實現(xiàn)了分辨率為±1.3′,，精度為±3′的式角位移檢測,。

高精度磁電式PILZ編碼器研究
磁電PILZ編碼器是以磁敏元件為檢測基礎的新型角位移傳感器，對比光電PILZ編碼器和旋轉變壓器,，它具備高可靠性,，對使用環(huán)境要求低，抗震能力強,，轉速高,，結構簡單，裝配簡易,，在同參數(shù)下體積更小,，成本更低等諸多優(yōu)點。近年來作為占PILZ編碼器市場較大的交流伺服電機行業(yè)發(fā)展迅速,，在保證性能的情況下對主要部件PILZ編碼器的成本越來越敏感,，由于磁電PILZ編碼器優(yōu)異的性能和較高的性價比，未來將在工控行業(yè)及其他領域替代其他PILZ編碼器,，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>