專利名稱：一種轉(zhuǎn)角測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種轉(zhuǎn)角測量裝置，包括可變電容器，電容-電壓轉(zhuǎn)換電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，數(shù)據(jù)處理電路，可變電容器的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時其電容值可產(chǎn)生與轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)角值相對應(yīng)的變化，可變電容器的 轉(zhuǎn)軸與被測旋轉(zhuǎn)物體連接，用于檢測旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)角度。
背景技術(shù)：
通常使用光學(xué)編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器來將旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，再將電信號的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出相應(yīng)的轉(zhuǎn)角；光學(xué)編碼器在高溫、嚴(yán)寒、潮濕、高速、高震動的場合無法正常工作，而且光學(xué)編碼器價格較高，應(yīng)用領(lǐng)域受到限制；旋轉(zhuǎn)變壓器可在惡劣的環(huán)境下工作，具有較強的抗干擾性能和較高的轉(zhuǎn)換精度，但與旋轉(zhuǎn)變壓器配套的高頻激勵信號發(fā)生電路、測量電路價格較高，增加使用成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種轉(zhuǎn)角測量裝置，該測量裝置的測量電路構(gòu)成簡單，制造成本較低，并且具有較高的轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換精度和抗電磁干擾性能，其技術(shù)方案是包括向轉(zhuǎn)角傳感器I提供激勵信號的激勵電源E，轉(zhuǎn)角傳感器I將轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換成電壓信號A、B，它由電容值可變的可變電容器C1、C2和電容值固定的電容器Ca、Cb構(gòu)成；包括對電壓信號A、B進(jìn)行阻抗變換的電壓跟隨器Al、A2，將電壓跟隨器Al、A2輸出的電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器Ml、M2，對數(shù)字信號進(jìn)行運算處理的數(shù)據(jù)處理器；以及為電壓跟隨器提供工作電源的運放電源；
所述的可變電容器Cl、C2的動片31、32安裝在一轉(zhuǎn)軸4上，轉(zhuǎn)軸4與被測旋轉(zhuǎn)物體連接，動片31、32與轉(zhuǎn)軸4同步旋轉(zhuǎn)；可變電容器Cl的定片41和可變電容器C2的定片42固定不動；動片隨轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)時，動片與定片的重合面積發(fā)生周期性變化，其變化曲線呈線性；所述的可變電容器的電介質(zhì)為空氣；
所述的電容器Ca的一端與可變電容器Cl的定片41電連接，其連接點為電壓信號A的輸出端；所述的電容器Cb的一端與可變電容器C2的定片42電連接，其連接點為電壓信號B的輸出端；電容器Ca、Cb的另一端相連，其連接點為激勵電源E輸入端S ;可變電容器CI、C2的動片31、32與激勵電源E的地端D電連接；
其特征是所述的激勵電源E為直流穩(wěn)壓電源，所述的電壓跟隨器A1、A2由高輸入阻抗的運算放大器構(gòu)成，其反相輸入端與輸出端連接，其同相輸入端分別與電壓信號A、B的輸出端連接。其有益效果是現(xiàn)有技術(shù)的直流穩(wěn)壓電源技術(shù)成熟，穩(wěn)壓效果也相當(dāng)好，本發(fā)明的激勵電源為直流穩(wěn)壓電源，與旋轉(zhuǎn)變壓器所采用的高頻(7KHz)電壓的激勵電源相比制造成本大大降低(旋轉(zhuǎn)變壓器的激勵電源必需為高頻交流電壓)，同時采用直流穩(wěn)壓電源可省去后級的檢波電路、解調(diào)電路，另外采用直流穩(wěn)壓電源不會產(chǎn)生由電源本身帶來的高頻信號噪聲干擾，檢測的轉(zhuǎn)角信號在傳輸過程中也不受傳輸導(dǎo)線的寄生電容影響，因此具有較強的抗干擾性能。為適應(yīng)檢測高速旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)角，本轉(zhuǎn)角測量裝置還包括一泄流電路2，所述的泄流電路由電阻R1、R2、R3，電位器RW，穩(wěn)壓管DW，電容C3、三極管Tl構(gòu)成；電阻Rl與穩(wěn)壓管DW串聯(lián)；電位器RW與電阻R3串聯(lián)；電位器RW的滑臂端通過電阻R2與三極管Tl的基極連接，三極管Tl的發(fā)射極接到電阻Rl與穩(wěn)壓管DW的連接點；電阻Rl的一端、電位器RW的一端以及三極管Tl的集電極接激勵電源E輸入端S ;穩(wěn)壓管DW的陽極、電阻R3的一端接到地端D ；電容C3的正極接激勵電源E輸入端S，電容C3的負(fù)極接到地端D。為更好補償環(huán)境溫度、濕度變化對轉(zhuǎn)角信號的影響，電容器Ca、Cb,為空氣電介質(zhì)電容器。為方便使用和防止電磁干擾，所述的轉(zhuǎn)角傳感器I、電壓跟隨器Al、A2、泄流電路2,安裝在一金屬殼體3內(nèi)。激勵電源E的輸入導(dǎo)線、運放電源的輸入導(dǎo)線、電壓跟隨器Al、A2的輸出導(dǎo)線從殼體3內(nèi)引出。 本發(fā)明的有益效果是1、傳感器的結(jié)構(gòu)采用金屬材料來制造實現(xiàn)的，因此可在惡劣的環(huán)境中使用，可靠性好，使用壽命長；2、傳感器構(gòu)成的電氣電路形式為電容器與可變電容器串聯(lián)電路，其輸出的信號經(jīng)電容元件分壓形成，電容器和可變電容器的電介質(zhì)均為空氣，因此傳感器輸出的電壓信號不受環(huán)境溫度、濕度變化的影響；3、該傳感器輸出轉(zhuǎn)角信號為電壓信號，可瞬時測量電壓信號的幅值來確定轉(zhuǎn)角的角度，現(xiàn)有模數(shù)轉(zhuǎn)換電子模塊的采樣周期可在50ns以下，因此該傳感器可檢測高速旋轉(zhuǎn)物體高的轉(zhuǎn)角；4、所使用傳感器制造成本低；與轉(zhuǎn)角傳感器配套的測量裝置的電子元件性能穩(wěn)定、價格較低，因此轉(zhuǎn)角測量裝置制造成本相應(yīng)也低。


圖I為本發(fā)明的轉(zhuǎn)角測量電路原理圖。圖2為本發(fā)明的傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為可變電容器的電容值與轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線圖。
具體實施例方式現(xiàn)對照

本發(fā)明的轉(zhuǎn)角測量電路的構(gòu)成與原理。圖I所示的轉(zhuǎn)角測量電路包括
向轉(zhuǎn)角傳感器I提供激勵信號的激勵電源E，激勵電源E為直流穩(wěn)壓電源；
將轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)角電壓信號的轉(zhuǎn)角傳感器1，轉(zhuǎn)角傳感器I由電容值可變的可變電容器C1、C2和電容值固定的電容器Ca、Cb構(gòu)成；所述的電容器Ca的一端與可變電容器Cl的定片32電連接，其連接點為電壓信號A的輸出端；所述的電容器Cb的一端與可變電容器C2的定片42電連接，其連接點為電壓信號B輸出端；電容器Ca、Cb的另一端相連，其連接點為激勵電源E輸入端S ;可變電容器Cl、C2的動片31、32與激勵電源E的地端D電連接；
電壓信號A、B分別送至電壓跟隨器Al、A2，電壓跟隨器Al、A2由高輸入阻抗的運算放大器構(gòu)成，其反相輸入端與輸出端連接，其同相輸入端分別與電壓信號A、B的輸出端連接。運算放大器的同相輸入端具有高輸入阻抗，不吸收電壓信號A、B的電流，可保證檢測的電壓信號不失真；運算放大器的反相輸入端與輸出端連接，可使運算放大器的輸出阻抗低具有較強的帶負(fù)載能力和抗電磁干擾能力。電壓跟隨器A1、A2輸出的電壓信號分別送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器Ml、M2的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換器Ml、M2將電壓跟隨器Al、A2輸出的電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；該模數(shù)轉(zhuǎn)換器M1、M2輸出的數(shù)字信號送至數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行運算處理得出轉(zhuǎn)角的值，供需要的場合使用，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器應(yīng)具有高的模數(shù)轉(zhuǎn)換速率，所述的數(shù)據(jù)處理器為單片機或數(shù)字信號處理器(DSP)。運放電源向電壓跟隨器Al、A2提供穩(wěn)定的工作電源,輸出正電壓V+、和負(fù)電壓V-。其測量原理為
所述的可變電容器Cl、C2的動片31、32安裝在一轉(zhuǎn)軸4上，轉(zhuǎn)軸4與被測旋轉(zhuǎn)物體連接，動片31、32與轉(zhuǎn)軸4同步旋轉(zhuǎn)；可變電容器Cl的定片41和可變電容器C2的定片42固定不動；動片隨轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)時，動片與定片的重合面積發(fā)生周期性變化即其電容發(fā)生周期 性變化，其變化曲線呈線性；所述的可變電容器的電介質(zhì)為空氣；
可變電容器Cl、C2的電容變化范圍相同，電容器Ca、Cb的電容相等。根據(jù)圖I可知，
Ua / Ul = Clf / Caf (I)；
式I中Ul為可變電容器Cl上電壓(電壓信號A)、Ua為電容器Ca上電壓、Clf為可變電容器Cl的電容、Caf為電容器Ca的電容；
Ua = Ue - Ul (2)；
式2中Ue為激勵信號E的電壓；
將式2代入式I中有，
(Ue - Ul) / Ul = Clf / Caf (3)；
整理式3有，
Clf = CafX (Ue — Ul) / Ul (4)；
式4中Ue和Ca的數(shù)值可預(yù)先設(shè)定，Ul的數(shù)值可通過測量得知，只要測量出Ul的數(shù)值按式4進(jìn)行運算就可求出可變電容器Cl的電容Clf。同理可得出可變電容器C2的電容C2f 的表達(dá)式如下，
C2f = CbfX (Ue - U2) / U2 (5)
式5中C2f為可變電容器C2的電容、Cbf為電容器Cb的電容；U2為可變電容器C2上電壓(電壓信號B)、Ue和Cbf的數(shù)值可預(yù)先設(shè)定，U2可通過測量得知。圖3為可變電容器C1、C2的電容Clf、C2f隨轉(zhuǎn)角變化的曲線圖，將可變電容器Cl、C2的動片與定片之間重合面積設(shè)計為扇形，可使其重合面積與轉(zhuǎn)角的變化成線性關(guān)系，其電容也與轉(zhuǎn)角的變化成線性關(guān)系。從圖3可看出，可變電容器Cl的電容Clf與轉(zhuǎn)角0之間的關(guān)系可表示為，
0 = k Clf (O。蘭 0 < 180。) (6)
0 = 360。- k Clf (180。^ 9 < 360。) (7)
式6、7中k為角度系數(shù)，為一常數(shù)，在角度值0和電容值Clf已知的條件下可求出角度系數(shù)k。轉(zhuǎn)角0在0-360°范圍內(nèi)，電容Cfl的同一數(shù)值對應(yīng)兩個不同的轉(zhuǎn)角，為區(qū)分電容Clf所對應(yīng)的轉(zhuǎn)角，將可變電容器Cl的動片31與定片41之間的夾角設(shè)置成與可變電容器C2的動片32與定片42之間的夾角不同，即在同一轉(zhuǎn)角下，電容Clf和電容C2f不能同時為最大值，這樣參照電容C2f可區(qū)分電容Clf所對應(yīng)的轉(zhuǎn)角。在本實施例中可變電容器C2的電容出現(xiàn)最大值時的轉(zhuǎn)角滯后于可變電容器Cl的電容出現(xiàn)最大值時的轉(zhuǎn)角90°。設(shè)電容Clf、C2f的變化范圍為0至200PF，根據(jù)圖3分析得知
當(dāng)電容 C2f < 100PF、電容 Clf < 100PF 時，
轉(zhuǎn)角角度9 = k Clf ；
當(dāng)0蘭電容C2f < 100PF,電容Clf ^ 100PF時，
轉(zhuǎn)角角度9 = k Clf ；
當(dāng)電容 C2f ^ 100PF,電容 Clf ^ 200PF 時，轉(zhuǎn)角角度9 = 360° - k Clf0在數(shù)據(jù)處理器中設(shè)置有根據(jù)電壓Ue、Ul、U2以及電容Caf、Cbf計算轉(zhuǎn)角角度0的程序，其運行步驟為
第一步，根據(jù)式4，
Clf = CafX (Ue — Ul) / Ul，計算出電容 Clf ;
第二步，根據(jù)式5，
C2f = CbfX (Ue - U2) / U2,計算出電容 C2f ；
第三步，根據(jù)電容Clf、電容C2f，判斷轉(zhuǎn)角角度0所在的象限；
第四步，根據(jù)式6、式7，
0 = k Clf (O。蘭 0 < 180。);
0 = 360。- k Clf (180。含 9 < 360。);計算出轉(zhuǎn)角角度 0。在檢測旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)角時，可變電容器Cl、C2的重合面積即其電容隨轉(zhuǎn)角變化而變化，當(dāng)可變電容器的電容由大變小時可變電容器上的電壓會由低變高，而電容器Ca、Cb的電容不會變化其電壓不會突變，這樣可變電容器Cl與電容器Ca的串聯(lián)電壓或可變電容器C2與電容器Cb的串聯(lián)電壓就會高于激勵電源E的電壓Ue ;現(xiàn)有技術(shù)的直流穩(wěn)壓電源(即激勵電源E)的電流是單向輸出的，不具有吸收電流的功能，在旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)速較低(極端情況為每分鐘數(shù)十轉(zhuǎn))的情況下，通過直流穩(wěn)壓電源輸出端并聯(lián)的濾波電容(相當(dāng)于圖I中電容C3)來吸收電流，保持輸出電壓的穩(wěn)定；但當(dāng)檢測高速旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)角時(極端情況為每分鐘上萬轉(zhuǎn))，由于可變電容器Cl與電容器Ca的串聯(lián)電壓產(chǎn)生的電流變化較快所述的濾波電容不能立即吸收該電流，使得直流穩(wěn)壓電源的輸出端電壓值仍大于Ue，這種情況應(yīng)避免。為適應(yīng)檢測高速旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)角，本轉(zhuǎn)角測量裝置設(shè)置了一泄流電路2，所述的泄流電路由電阻R1、R2、R3，電位器RW，穩(wěn)壓管DW，電容C3、三極管Tl構(gòu)成；電阻Rl與穩(wěn)壓管DW串聯(lián)；電位器RW與電阻R3串聯(lián)；電位器RW的滑臂端通過電阻R2與三極管Tl的基極連接，三極管Tl的發(fā)射極接到電阻Rl與穩(wěn)壓管DW的連接點；電阻Rl的一端、電位器RW的一端以及三極管Tl的集電極接激勵電源E輸入端S ;穩(wěn)壓管DW的陽極、電阻R3的一端接到地端D ;電容C3的正極接激勵電源E輸入端S，電容C3的負(fù)極接到地端D。當(dāng)可變電容器Cl與電容器Ca的串聯(lián)電壓或可變電容器C2與電容器Cb的串聯(lián)電壓大于激勵電源E的電壓Ue時，電位器RW的滑臂端的電壓升高而穩(wěn)壓管DW上的電壓不變，使三極管Tl的基極電流升高，其集電極電流大大升高從而吸收電流，使激勵電源E的電壓Ue保持穩(wěn)定；當(dāng)可變電容器Cl、C2的電容由小變大時，激勵電源E具有足夠的電流輸出能力，可保持激勵電源E的電壓Ue不變；保證了轉(zhuǎn)角檢測精度。為補償環(huán)境溫度、濕度變化對轉(zhuǎn)角信號的影響，電容器Ca、Cb,優(yōu)選為空氣電介質(zhì)電容器。補償原理如下
根據(jù)圖I可知，可變電容器Cl上的電壓Ul的表達(dá)式為
Ul = UeX (1/Clf) +[(1/Caf) + (1/Clf)]；
可變電容器C2上的電壓U2的表達(dá)式為
U2 = Ue X (1/C2f) +[(1/Cbf) + (1/C2f)]；
由于電容器Ca、Cb，可變電容器Cl、C2的電介質(zhì)為空氣，當(dāng)空氣的溫度、濕度發(fā)生變化時，空氣的介電常數(shù)e會發(fā)生變化，電容Caf、Cbf、Clf、C2f與空氣的介電常數(shù)e成比例關(guān)系，從電壓Ul、U2的表達(dá)式可看出介電常數(shù)e通過除法運算可被消除，使電壓Ul、U2 的形成不受溫度、濕度發(fā)變化的影響。為方便使用和防止電磁干擾，所述的轉(zhuǎn)角傳感器I、電壓跟隨器Al、A2、泄流電路2,安裝在一金屬殼體3內(nèi)。激勵電源E的輸入導(dǎo)線、運放電源的輸入導(dǎo)線、電壓跟隨器Al、A2的輸出導(dǎo)線從殼體3內(nèi)引出?，F(xiàn)對照圖2說明其結(jié)構(gòu)。由金屬材料制成的套筒形狀的外殼3其兩端裝有金屬材料的端蓋5,端蓋5的圓心部位裝有軸承7，安裝有可變電容器Cl、可變電容器C2的動片31、32的轉(zhuǎn)軸4從軸承7中向外伸出；
轉(zhuǎn)角傳感器I的可變電容器Cl的定片41和可變電容器C2的定片42分別安裝在定片軸6上，定片軸6緊固在端蓋5上并且與端蓋5無電接觸(絕緣)。轉(zhuǎn)角傳感器I的電容器Ca、Cb的結(jié)構(gòu)相同對稱設(shè)置在定位軸6上，以電容器Ca為例說明其結(jié)構(gòu)，在可變電容器Cl的定位軸6的右端凸緣處設(shè)置一極板8，極板8通過極板絕緣襯套65、極板絕緣墊圈66與定位軸6絕緣，極板8與相鄰的定片41構(gòu)成電容器Ca ;極板8作為激勵電源E輸入端S,可變電容器Cl的定片軸作為電壓信號A的輸出端,可變電容器C2的定片軸作為電壓信號B的輸出端，轉(zhuǎn)軸4與端蓋5為電接觸，端蓋5作為可變電容器Cl、C2的動片31、32與激勵電源E的地端D的電連接點。所述的電壓跟隨器A1、A2、泄流電路2的電子元件組裝在線路板9上，線路板9安裝在定位軸6上，位于電容器Cb極板8的外側(cè)。激勵電源E的輸入導(dǎo)線、運放電源的輸入導(dǎo)線、電壓跟隨器Al、A2的輸出導(dǎo)線通過引線孔91從線路板9上引出。本轉(zhuǎn)角測量裝置采用上述結(jié)構(gòu)，可將轉(zhuǎn)角傳感器I、電壓跟隨器A1、A2、泄流電路2屏蔽不受外部電磁信號干擾；激勵電源E和運放電源的內(nèi)阻很小、電壓跟隨器A1、A2的輸出阻抗很低可吸收導(dǎo)線上可能產(chǎn)生的電磁耦合干擾信號，因此本轉(zhuǎn)角測量裝置后級的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)處理器部分可與前級的轉(zhuǎn)角傳感器I、電壓跟隨器Al、A2、泄流電路2部分分離，設(shè)置在環(huán)境較好的位置避免電磁干擾。另外轉(zhuǎn)角傳感器I、電壓跟隨器Al、A2、泄流電路2集中設(shè)置在外殼內(nèi)，使結(jié)構(gòu)緊湊，引線少方便使用。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)角測量裝置，包括向轉(zhuǎn)角傳感器(I)提供激勵信號的激勵電源E，轉(zhuǎn)角傳感器(1)將轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換成電壓信號A、B，它由電容值可變的可變電容器C1、C2和電容值固定的電容器Ca、Cb構(gòu)成； 包括對電壓信號A、B進(jìn)行阻抗變換的電壓跟隨器Al、A2,將電壓跟隨器Al、A2輸出的電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器Ml、M2，對數(shù)字信號進(jìn)行運算處理的數(shù)據(jù)處理器；以及為電壓跟隨器提供工作電源的運放電源； 所述的可變電容器Cl、C2的動片(31、32 )安裝在一轉(zhuǎn)軸(4)上，轉(zhuǎn)軸(4)與被測旋轉(zhuǎn)物體連接，動片(31、32)與轉(zhuǎn)軸(4)同步旋轉(zhuǎn)；可變電容器Cl的定片(41)和可變電容器C2的定片(42)固定不動；動片隨轉(zhuǎn)軸(4)旋轉(zhuǎn)時，動片與定片的重合面積發(fā)生周期性變化，其變化曲線呈線性；所述的可變電容器的電介質(zhì)為空氣； 所述的電容器Ca的一端與可變電容器Cl的定片(41)電連接，其連接點為電壓信號A的輸出端；所述的電容器Cb的一端與可變電容器C2的定片(42)電連接，其連接點為電壓信號B的輸出端；電容器Ca、Cb的另一端相連，其連接點為激勵電源E輸入端S ;可變電容器C1、C2的動片(31、32)與激勵電源E的地端D電連接； 其特征是所述的激勵電源E為直流穩(wěn)壓電源，所述的電壓跟隨器A1、A2由高輸入阻抗的運算放大器構(gòu)成，其反相輸入端與輸出端連接，其同相輸入端分別與電壓信號A、B的輸出端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)角測量裝置，其特征是該轉(zhuǎn)角測量裝置還包括一泄流電路(2),所述的泄流電路由電阻Rl、R2、R3，電位器RW，穩(wěn)壓管DW，電容C3、三極管TI構(gòu)成；電阻Rl與穩(wěn)壓管DW串聯(lián)；電位器RW與電阻R3串聯(lián)；電位器RW的滑臂端通過電阻R2與三極管Tl的基極連接，三極管Tl的發(fā)射極接到電阻Rl與穩(wěn)壓管DW的連接點；電阻Rl的一端、電位器RW的一端以及三極管Tl的集電極接激勵電源E輸入端S ;穩(wěn)壓管DW的陽極、電阻R3的一端接到地端D ；電容C3的正極接激勵電源E輸入端S，電容C3的負(fù)極接到地端D。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的轉(zhuǎn)角測量裝置，其特征是所述的電容器Ca、Cb，為空氣電介質(zhì)電容器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)角測量裝置，其特征是所述的轉(zhuǎn)角傳感器(I)、電壓跟隨器A1、A2、泄流電路(2),安裝在一金屬殼體(3)內(nèi)，激勵電源E的輸入導(dǎo)線、運放電源的輸入導(dǎo)線、電壓跟隨器A1、A2的輸出導(dǎo)線從殼體(3)內(nèi)引出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)角測量裝置，其特征是所述的外殼(3)其兩端裝有金屬材料的端蓋(5)，端蓋(5)的圓心部位裝有軸承(7)，安裝有轉(zhuǎn)角傳感器(I)的可變電容器Cl、可變電容器C2的動片(31、32)的轉(zhuǎn)軸(4)從軸承(7)中向外伸出； 可變電容器Cl的定片(41)和可變電容器C2的定片(42 )分別安裝在定片軸(6 )上，定片軸(6)緊固在端蓋(5)上并且與端蓋(5)無電接觸； 轉(zhuǎn)角傳感器(I)的電容器Ca是這樣構(gòu)成,在可變電容器Cl的定位軸(6)的右端凸緣處設(shè)置一極板(8 ),極板(8 )通過極板絕緣襯套(65 )、極板絕緣墊圈(66 )與定位軸(6 )絕緣,極板(8)與相鄰的定片(41)構(gòu)成電容器Ca ;轉(zhuǎn)角傳感器(I)的電容器Cb與電容器Ca結(jié)構(gòu)相同，對稱設(shè)置在定位軸(6)上；極板(8)作為激勵電源E輸入端S，可變電容器Cl的定片軸作為電壓信號A的輸出端,可變電容器C2的定片軸作為電壓信號B的輸出端,轉(zhuǎn)軸(4)與端蓋(5)為電接觸，端蓋(5)作為可變電容器Cl、C2的動片(31、32)與激勵電源E的地端D的電連接點； 所述的電壓跟隨器Al、A2、泄流電路(2)的電子元件組裝在線路板(9)上，線路板9安裝在定位軸(6)上,位于電容器Cb極板(8)的外側(cè)。
全文摘要
一種轉(zhuǎn)角測量裝置包括向轉(zhuǎn)角傳感器提供激勵信號的激勵電源E，轉(zhuǎn)角傳感器將轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換成電壓信號A、B，它由電容值可變的可變電容器C1、C2和電容值固定的電容器Ca、Cb構(gòu)成；包括對電壓信號A、B進(jìn)行阻抗變換的電壓跟隨器A1、A2，將電壓跟隨器A1、A2輸出的電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器M1、M2，對數(shù)字信號進(jìn)行運算處理的數(shù)據(jù)處理器；以及為電壓跟隨器提供工作電源的運放電源；其特征是所述的激勵電源E為直流穩(wěn)壓電源，所述的電壓跟隨器A1、A2由高輸入阻抗的運算放大器構(gòu)成。該測量裝置的測量電路構(gòu)成簡單，制造成本較低，并且具有較高的轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換精度和抗電磁干擾性能。
文檔編號G01B7/30GK102818518SQ20121028815
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者高玉琴 申請人:高玉琴