彻户园即则暴自整角机圆形磁场角度变送器址太钢设计院太原朱辉胡婕太原精华特种仪表厂太原薄焕林摘要]本文介绍了自主开发的自整角机圆形磁场角度变送器的工作原理及主要特点，该装置具有原理新颖结构简单可靠性高，抗干扰能力强的特点。

　　关键词自整角机圆形磁场角度测量概述本文所介绍的角度测量方法的特点是在使用自整角机时，不是在初级加上单相交流电压，在气隙中产生脉动磁场，而是在其次级加上对称三相交流电压，从而在气隙中产生圆形旋转磁场。

　　这样即可在自整角机初级产生一个与输出轴机械角度成线性关系的相位信号。

　　经鉴相光祸隔离V八转换，然后输出一直流信号。

　　该方法在使用无接触自整角机一作为发送元件时，可得到级的转换精度。

　　所输出角度信号为绝对值，并采用光隔离技术，有效地克服了工业现场的共地干扰。

　　工作原理自整角机沿圆周均匀分布着三相绕组，每相相隔机械角度极对数为时，电角度即为机械角度若在三相绕组上分别加上时间上相差幅值相同的三相交流电压。

　　根据电机学原理，在自整角机气隙中形成一个矢端曲线为圆的旋转磁场。

　　一a其中为三相合成磁势为单相磁势幅值为机械角度为交流电压角频率。

　　在转子线圈中感生电压为一a为自整角机结构常数。

　　从上述公式中可以看出，转子旋转的机械角度与转子感应电压的相位角相对应。

　　因此，只要测出的相位角即可得到转子的转角变送器由平衡三相电源发生器鉴相器和转换器构成，比较后输出二线制一直流信号，其原理图见图平衡三相电压度发生器鉴相器踌笋了又仁自整角机转换器平衡三相电压发生器平衡三相电压发生器由文氏桥式振荡器和矢端轨迹为圆的移相器两部分构成，其原理线路见图中国仪器仪表湖声司面动暴稳幅线路时，与的相位差亦为幅值也与相同这样就得到一个幅值相同相位差均为的平衡三相电压为保证三相平衡电源的相位稳定性，设计时采用了相位补偿措施。

　　要使相角稳定，必须使盯。

　　比浑七二即凡万二同理，要使相角稳定，必须使凡一凡一万从上述推导可以看出，若用同一种电容时，则电容对相角的影响就可以互相抵消。

　　而凡用温度系数相同电阻时，则温度对相角的影响也同样得到补偿，从而保证了在环境变化时的稳定性。

　　可以看出文氏桥式振荡器由放大器电阻凡及电容构成。

　　为了使输出稳定，采用了一管构成的稳幅线路，使输出幅值稳定，波形失真极小。

　　其振荡频率为二兀凡角频率……

　　这样即可产生一个幅值稳定，频率为非线性失真很小的基准正弦电压移相器采用失端轨迹为圆的移相电路，这种电路在调整相位时，其幅值保持不变。

　　其矢量图见图原理图中，为增益为一的放大器，为增益为l的放大器。

　　其输出分别为的输入电压为其输出电压与大小相等方向相反。

　　电容与电阻凡接在与之间，由于放大器为增益为l的跟随器接法，其输入端呈高阻态，输入值等于输出值，等于由于电容和电阻凡的阻抗角相差所以电流在和上产生的电压和间的相位角亦相差根据几何学原理，的矢端轨迹为以点为圆心的圆。

　　当洲一时，与的相位差为幅值与相同。

　　同理，当一鉴相器及V/转换器在鉴相器中，将平衡三相电压中的作为参考相位，将自整角机转子电作为被测相位，产生一个脉冲频率为脉冲宽度正比于与相位差的脉冲信号，脉冲占空比为时相位差为零，脉冲占空比为时，相位差为用以驱动光祸的发光二极管。

　　转换器中，光祸的光电三极管根据发光二极管所发出的光脉冲宽度对基准电压进行取样，从而形成一个平均值与占空比成线性的直流电压。

　　这样一般的转换器就可以将其转换为一的直流信号。

　　值得指出的是转换与变送其它部分仅有光的信号连系，而无任何电磁连系，在接入仪表或计算机系统时，由仪表或计算机直流电压对其供电，从而彻底消除了共地干扰。

　　再者，和在机械上是重合的，而在电气上时输出为而时则输出在这一点上输出有一个圈暇，实际情形是在时是一时是20的范围约为全量程的万分之二。

　　结束语用本文介绍的方法制成的一0型角度变送器具有原理新颖结构简单可靠哇高抗干扰能力强的优点，能在一周内连续输出绝对位置信号。

　　在使用二级自整角机一时，可获得的测量精度。

　　自整角机自身的精度对测量精度的提高至关重要，自整角机三相绕组对称哇齿谐波影响的大小等都会对精度造成直接影响。

　　若需更高精度时，建议采用一级或更高精度的自整角机。

　　一角度变送器于通过省计量局鉴定，并在高炉布料器和探尺测量中获得成功应用。

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