第三章 角度和角位移传感器

第三章角度和角位移传感器~3.1189第三章角度和角位移传感器~3.1概述.~3.1.1基本定义角度一一囱一点发出的两条射线所夹成的平面部分称为角，角的大小为角度。图3.1.1角位移式中dt一单位时间，角位移一一在一定时间内物体(刚体〉转动时位置变化(大小和方向〉的物理量.绕固定轴线转动的物体在某一时间内的角位移，可用任一垂直于转轴的直线(例如δ五〉在这个时间内转过的角度。来表示。如图3.1.1所示。~3.1.2有关公式角速度ω公式为dBω-dt(3.1-1)d8一单位时间内的角位移。角加速度α公式为dZ(}a=dt2.~3.1.3测量单位1.弧度制(3.1-2)弧度制是将整个圆的圆心角定义为2π个·弧度，即弧长等于圆的半径的弧所对应的圆心角为一弧度。圆心角G、弧长S和半径R之间的关系可用下式表示zα=去〈弧度〉(3.1-3)2.六十进制六十进制是将整个圆的圆心角等分成360等分，每一等分为一度:记作10，每度又等分成60等分，每一等分为一‘分，记作1'，每分再分成60等分，每一等分为一秒，记作1气小子一秒时按十进制计，例如十分之二秒记作0.2。一整个圆的圆心角等于3600，10=60',l'=60。3.百进制百进制是将整个圆的圆心角分成400等分，每一等分记作1B'1B分成100等分，每一等分记作1.，r分成100等分，每一等分记作1飞19=100C，1=10俨.4.密位制e密位是军用光学仪器的一科角度计量单位，常见于炮用测角仪中。目前世界各国对密位的定义不统一，主要有两种z190传感技术大企-一位移、长度、角度及速度传感器(1)将整个圆的圆心角分为6000等分，每一等分为一密位。因此，1密位=3'36飞(2)将整个圆的圆心角分为6400等分，每一等分为一密位\因此，1密位=3'Z2H•50~3.2电阻法~3.2.1线线电位a式工作原理线绕电位器式角位移传感器的工作原理如图3.2.1所示。它是将传感器的转~--，_3轴与破测角度的转轴相连。当被测物体转过一个角度时，电刷在电位器上有一个相对应的角位移，在输出端就有一个与2-.d_一/当/斗....--4转角成比例的电压信号输出。线绕电位器式角位移传感器的设计计算主要是对环形电位器的计算。下面举几个主要参数的计算方法。1.根据给定的总误差确崽阶梯误差e因3.2.1电位格式角位移传一般ej为总误差的1/3。感器工作原理图2.求绕组的总臣数N1.也&部2.电刷3.导电环~.转输U..电位第端电压b主­GejU，.输出电压3.求骨架直径D~2M…­'0-μP式中D.一骨架平均直径(cm),M一电刷转轴的起动力矩(g•cr时，μ一电刷与电位器的摩擦系数，P一-电刷接触压力(g)o设骨架的厚度为b，则骨架的内直径为D=D.-b4.根据工作转角α求出导线长度L.L.=一旦;:-1tD•3605.求出导线直径dd=j#f卜-→4叫o仇川.0式中0.0ω3是环形电位器导线臣间间隙.6队.求总电阻RR=卫L?dzj式中U.一电位器端电压(V)Jj一允许电流密度(A/mm').7.确定骨架高度h一臣导线长度L.为(3.2-1)-(3.2一2)，(3.2-3)1(3.2-4).(3~2一日，(3.2一份，