感應(yīng)移相器

　　ω：角頻率，單位rad/s；

　　C：電容，單位F。

　　感應(yīng)移相器構(gòu)成在實(shí)質(zhì)上與旋轉(zhuǎn)變壓器沒(méi)有差別，僅是旋轉(zhuǎn)變壓器的一種特殊用法。感應(yīng)移相器就是將正余弦輸出繞組分別接入一個(gè)移相電阻R和一個(gè)移相電容C后并聯(lián)輸出，并使電阻阻值R和電容容抗 XC 相等，即式1所示。感應(yīng)移相器電氣原理圖如圖1所示。

圖1：感應(yīng)移相器電氣原理圖

　　如圖1所示，只要所有的正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器(有限轉(zhuǎn)角除外)，按照?qǐng)D1所示接入R和 C，并使R=1/ωC，就可以當(dāng)做移相器進(jìn)行使用。這時(shí)，正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出電壓不再是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角的正余弦函數(shù)，而是恒等于1/ 正余弦函數(shù)的最大輸出值，同時(shí)輸出相位移與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成線性函數(shù)關(guān)系。對(duì)于專(zhuān)用的感應(yīng)移相器一般工作電壓較低、頻率較高。這樣，感應(yīng)移相器不但可獲得高分辨力[移相誤差(相位角對(duì)應(yīng)機(jī)械角的誤差)為度分級(jí)]，而且可縮小體積。

　　感應(yīng)移相器的主要技術(shù)指標(biāo)是移相誤差和幅值誤差。

　　◆ 移相誤差是保證伺服系統(tǒng)測(cè)距、測(cè)位精準(zhǔn)度的關(guān)鍵；

　　◆ 幅值誤差(幅值的穩(wěn)定度)又會(huì)影響移相誤差。

　　因此，感應(yīng)式移相器在實(shí)際應(yīng)用時(shí)一定要精調(diào)移相參數(shù)，以保證幅值誤差在規(guī)定范圍內(nèi)。另外，還要做好感應(yīng)移相器的零位標(biāo)記(即相位零位的參考點(diǎn))，供用戶(hù)安裝、使用時(shí)參考。

　　根據(jù)感應(yīng)移相器技術(shù)資料中提供的移相參數(shù)R和C只是一個(gè)參考值。這是因?yàn)镽= 1/ωC會(huì)受到感應(yīng)移相器自身繞組等效電阻、電抗及一些分布參數(shù)的影響，所以還需要在實(shí)際使用中對(duì)R和C進(jìn)行精調(diào)，只有這樣，才能將移相參數(shù)調(diào)到最佳，移相精度也才會(huì)達(dá)到最高。調(diào)校精調(diào)感應(yīng)移相器最佳移相參數(shù)的主要方法如下：

01對(duì)已知移相參數(shù)感應(yīng)移相器的精調(diào)

　　已知移相參數(shù)是指在產(chǎn)品樣本或從產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格參數(shù)中查到該感應(yīng)移相器的移相參數(shù)參考值。粗調(diào)時(shí)，根據(jù)所查到的參考值C的大小，先選定電容器，電阻則采用10 kΩ、100Ω兩只多圈電位器串聯(lián)，一只用作粗調(diào)，一只用作精調(diào)。因?yàn)殡娙萜麟娙萘康膶?shí)際值與標(biāo)稱(chēng)值存在誤差，且不可平滑細(xì)調(diào)，所以常采用固定電容，調(diào)電阻的辦法。調(diào)整時(shí)，感應(yīng)移相器按圖1接線并通電，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子，觀察一周內(nèi)感應(yīng)移相器輸出電壓最大點(diǎn)和最小點(diǎn)的電壓讀數(shù)，然后調(diào)節(jié)粗調(diào)電位器，使最大輸出點(diǎn)電壓降低(或最小輸出點(diǎn)電壓升高)到輸出電壓最大、最小讀數(shù)的平均值。如此反復(fù)多次調(diào)節(jié)后，再調(diào)節(jié)精調(diào)電位器，使一周內(nèi)最大輸出點(diǎn)電壓降低到最大、最小電壓的平均值。

　　當(dāng)觀察到轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周，輸出電壓基本恒定不變，幅值誤差(最大、最小電壓變化值與平均值之比的百分?jǐn)?shù))滿(mǎn)足技術(shù)要求時(shí)，R和C的值即為最佳。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，再用固定電阻替換掉電位器。

02對(duì)未知移相參數(shù)感應(yīng)移相器的精調(diào)

　　對(duì)于未知移相參數(shù)感應(yīng)移相器的精調(diào)調(diào)整方法完全與已知移相參數(shù)感應(yīng)式移相器一致，只是涉及到如何選擇電阻和電容器的問(wèn)題。

　　按照已知移相參數(shù)感應(yīng)移相器中所述的定電容調(diào)電阻的方法，在這里應(yīng)先選擇一個(gè)適當(dāng)容量的電容器，再按R= 1/ωC計(jì)算出R的參考值，便可進(jìn)行調(diào)節(jié)。一般來(lái)說(shuō)，較低頻率(幾千赫以下))的感應(yīng)移相器，C應(yīng)選擇大些；較高頻率(幾十千赫以上)的感應(yīng)移相器，C應(yīng)選擇小些。感應(yīng)移相器頻率 f(因ω= 2πf)、C 都與容抗成反比，若將低頻感應(yīng)移相器的電容參數(shù)選得太小，則容抗就會(huì)變得很大，R的參考值也會(huì)變得很大，由此感應(yīng)移相器輸出阻抗變得很大，感應(yīng)移相器易受干擾。同理，若將高頻感應(yīng)移相器的 C選得太大，容抗會(huì)變得很小，R的參考值也會(huì)變得很小，輸出阻抗變小，移相精度變差。