徹戶園即則暴自整角機圓形磁場角度變送器址太鋼設(shè)計院太原朱輝胡婕太原精華特種儀表廠太原薄煥林摘要]本文介紹了自主開發(fā)的自整角機圓形磁場角度變送器的工作原理及主要特點，該裝置具有原理新穎結(jié)構(gòu)簡單可靠性高，抗干擾能力強的特點。

　　關(guān)鍵詞自整角機圓形磁場角度測量概述本文所介紹的角度測量方法的特點是在使用自整角機時，不是在初級加上單相交流電壓，在氣隙中產(chǎn)生脈動磁場，而是在其次級加上對稱三相交流電壓，從而在氣隙中產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。

　　這樣即可在自整角機初級產(chǎn)生一個與輸出軸機械角度成線性關(guān)系的相位信號。

　　經(jīng)鑒相光禍隔離V八轉(zhuǎn)換，然后輸出一直流信號。

　　該方法在使用無接觸自整角機一作為發(fā)送元件時，可得到級的轉(zhuǎn)換精度。

　　所輸出角度信號為絕對值，并采用光隔離技術(shù)，有效地克服了工業(yè)現(xiàn)場的共地干擾。

　　工作原理自整角機沿圓周均勻分布著三相繞組，每相相隔機械角度極對數(shù)為時，電角度即為機械角度若在三相繞組上分別加上時間上相差幅值相同的三相交流電壓。

　　根據(jù)電機學(xué)原理，在自整角機氣隙中形成一個矢端曲線為圓的旋轉(zhuǎn)磁場。

　　一a其中為三相合成磁勢為單相磁勢幅值為機械角度為交流電壓角頻率。

　　在轉(zhuǎn)子線圈中感生電壓為一a為自整角機結(jié)構(gòu)常數(shù)。

　　從上述公式中可以看出，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機械角度與轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓的相位角相對應(yīng)。

　　因此，只要測出的相位角即可得到轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角變送器由平衡三相電源發(fā)生器鑒相器和轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，比較后輸出二線制一直流信號，其原理圖見圖平衡三相電壓度發(fā)生器鑒相器躊筍了又仁自整角機轉(zhuǎn)換器平衡三相電壓發(fā)生器平衡三相電壓發(fā)生器由文氏橋式振蕩器和矢端軌跡為圓的移相器兩部分構(gòu)成，其原理線路見圖中國儀器儀表湖聲司面動暴穩(wěn)幅線路時，與的相位差亦為幅值也與相同這樣就得到一個幅值相同相位差均為的平衡三相電壓為保證三相平衡電源的相位穩(wěn)定性，設(shè)計時采用了相位補償措施。

　　要使相角穩(wěn)定，必須使盯。

　　比渾七二即凡萬二同理，要使相角穩(wěn)定，必須使凡一凡一萬從上述推導(dǎo)可以看出，若用同一種電容時，則電容對相角的影響就可以互相抵消。

　　而凡用溫度系數(shù)相同電阻時，則溫度對相角的影響也同樣得到補償，從而保證了在環(huán)境變化時的穩(wěn)定性。

　　可以看出文氏橋式振蕩器由放大器電阻凡及電容構(gòu)成。

　　為了使輸出穩(wěn)定，采用了一管構(gòu)成的穩(wěn)幅線路，使輸出幅值穩(wěn)定，波形失真極小。

　　其振蕩頻率為二兀凡角頻率……

　　這樣即可產(chǎn)生一個幅值穩(wěn)定，頻率為非線性失真很小的基準正弦電壓移相器采用失端軌跡為圓的移相電路，這種電路在調(diào)整相位時，其幅值保持不變。

　　其矢量圖見圖原理圖中，為增益為一的放大器，為增益為l的放大器。

　　其輸出分別為的輸入電壓為其輸出電壓與大小相等方向相反。

　　電容與電阻凡接在與之間，由于放大器為增益為l的跟隨器接法，其輸入端呈高阻態(tài)，輸入值等于輸出值，等于由于電容和電阻凡的阻抗角相差所以電流在和上產(chǎn)生的電壓和間的相位角亦相差根據(jù)幾何學(xué)原理，的矢端軌跡為以點為圓心的圓。

　　當(dāng)洲一時，與的相位差為幅值與相同。

　　同理，當(dāng)一鑒相器及V/轉(zhuǎn)換器在鑒相器中，將平衡三相電壓中的作為參考相位，將自整角機轉(zhuǎn)子電作為被測相位，產(chǎn)生一個脈沖頻率為脈沖寬度正比于與相位差的脈沖信號，脈沖占空比為時相位差為零，脈沖占空比為時，相位差為用以驅(qū)動光禍的發(fā)光二極管。

　　轉(zhuǎn)換器中，光禍的光電三極管根據(jù)發(fā)光二極管所發(fā)出的光脈沖寬度對基準電壓進行取樣，從而形成一個平均值與占空比成線性的直流電壓。

　　這樣一般的轉(zhuǎn)換器就可以將其轉(zhuǎn)換為一的直流信號。

　　值得指出的是轉(zhuǎn)換與變送其它部分僅有光的信號連系，而無任何電磁連系，在接入儀表或計算機系統(tǒng)時，由儀表或計算機直流電壓對其供電，從而徹底消除了共地干擾。

　　再者，和在機械上是重合的，而在電氣上時輸出為而時則輸出在這一點上輸出有一個圈暇，實際情形是在時是一時是20的范圍約為全量程的萬分之二。

　　結(jié)束語用本文介紹的方法制成的一0型角度變送器具有原理新穎結(jié)構(gòu)簡單可靠哇高抗干擾能力強的優(yōu)點，能在一周內(nèi)連續(xù)輸出絕對位置信號。

　　在使用二級自整角機一時，可獲得的測量精度。

　　自整角機自身的精度對測量精度的提高至關(guān)重要，自整角機三相繞組對稱哇齒諧波影響的大小等都會對精度造成直接影響。

　　若需更高精度時，建議采用一級或更高精度的自整角機。

　　一角度變送器于通過省計量局鑒定，并在高爐布料器和探尺測量中獲得成功應(yīng)用。

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