面向位標(biāo)器框架平臺的單磁極式磁電編碼器研究.pdf

1、角位移檢測傳感器是閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)中重要的反饋元件。精確紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈位標(biāo)器框架平臺的轉(zhuǎn)角檢測質(zhì)量會直接影響到對目標(biāo)的搜索和跟蹤性能，所應(yīng)用的角傳感器由于工作環(huán)境和安裝方式特殊，其設(shè)計需要滿足高精度、高可靠性、抗振動、抗污染和小型化等特殊要求。傳統(tǒng)角位置傳感器，包括旋轉(zhuǎn)變壓器、光電編碼器，由于本身固有的缺陷，在航空航天和軍工等特殊應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)不再適用。磁電編碼器具有抗振動、抗腐蝕、抗污染的特點，尤其單磁極磁電編碼器更容易實現(xiàn)高分辨率、小型

2、化和低成本，是傳統(tǒng)角位置傳感器的優(yōu)秀替代品，特別適用于航天軍工等環(huán)境惡劣、空間狹小的場合。迄今為止，已有一些針對此方向的研究，但是存在很多不足，不能滿足課題的應(yīng)用需求。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，面向位標(biāo)器框架平臺的應(yīng)用，對單磁極磁電編碼器進行了進一步的擴展研究，不論對于航空航天等特殊領(lǐng)域還是工控領(lǐng)域，都具有一定的學(xué)術(shù)和實際應(yīng)用價值。
　　本文針對位標(biāo)器框架平臺轉(zhuǎn)角檢測的特殊應(yīng)用需求，研發(fā)了一種單磁極式有限轉(zhuǎn)角絕對值型磁電編碼器，達到

3、了小型化、高可靠性、高精度、高分辨率的要求，歸納起來，主要研究有：首先詳細闡述了校準(zhǔn)查表信號細分算法和溫漂自補償算法的基本原理，討論了對所研制磁電編碼器性能在原理上產(chǎn)生影響的誤差源，并推導(dǎo)了誤差產(chǎn)生界限；然后進行了磁電編碼器的實際研究與開發(fā)，詳細說明了磁信號發(fā)生結(jié)構(gòu)的設(shè)計和氣隙優(yōu)化研究，根據(jù)誤差源的實際分析，對磁電編碼器的結(jié)構(gòu)參數(shù)等進行了優(yōu)化，基于過采樣技術(shù)突破了 AD器件分辨率對編碼器性能的制約，應(yīng)用數(shù)值微分算法實現(xiàn)了磁電編碼器的增量