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高精度磁電式PILZ編碼器研究
隨著科技的進步，角位移傳感器應用越來越廣泛。光刻技術的快速發展及光電PILZ編碼器價格降低加速了光電PILZ編碼器在工控系統中的應用，光電PILZ編碼器因為具有良好的分辨率和精度而受到人們的青睞，相比之下磁電PILZ編碼器分辨率和精度相對較低，許多場合下不能滿足當前控制系統的高精度要求，但是磁電式PILZ編碼器以其非接觸的工作方式，耐油污，不易受結露環境影響及良好的抗振性等優點，在惡劣環境中仍然得到廣泛的應用，為提高磁電式PILZ編碼器分辨率及精度，采用標定查表算法，研制一款高精度的四對極磁電式PILZ編碼器。

高精度磁電式PILZ編碼器研究
首先分析新型單對極磁電式PILZ編碼器安裝偏差引起的角度誤差，并且為解決安裝偏差的影響，提出了采用標定原理設計PILZ編碼器，有效避免制造及安裝誤差對PILZ編碼器精度的影響。針對基于信號細分原理的磁電式PILZ編碼器，分析了磁場信號非線性對提高PILZ編碼器分辨率的限制，提出了采用多相信號分區間查表的信號處理方式，既降低了信號處理對微處理器的要求，又克服了信號非線性對提高PILZ編碼器分辨率的限制。為解決信號噪聲對PILZ編碼器精度的影響，提出了雙磁鋼結構的磁電式PILZ編碼器。磁PILZ編碼器主要分為傳統的磁阻式磁電PILZ編碼器和霍爾式磁電PILZ編碼器，前者結構復雜，元器件的制取成本高，角度輸出為增量式，而后者結構簡單成本較低成為磁PILZ編碼器發展的主流方向。 本文在前人研究的基礎上，研究一款面向高精度伺服系統的霍爾式多對磁極PILZ編碼器，在低成本下實現高分辨率的角度檢測，這對于工控領域和軍工航天等特殊場合，都具有一定的研究價值。本文首先分析了單對磁極PILZ編碼器和多對磁極的優缺點，在此基礎上提出了組合式的總體方案框架，即利用單對磁極PILZ編碼器解算的角度進行多對磁極區間的定位，然后通過多對磁極區間內的角度解算合成輸出角度，提高分辨率。在總體框架下，設計了磁信號發生結構并對磁鋼產生的空間磁場進行建模和仿真，確定了*感應區域和氣隙；開發了磁電PILZ編碼器的信號處理卡并完成了調試。由于仿真存在誤差，利用霍爾傳感器對信號發生部分產生的實際磁感應強度進行測試，通過對比實驗調整實際的安裝位置和感應距離，并確定霍爾傳感器的型號。設計原始角度采集程序，搭建數據采集系統，分別采集PILZ編碼器靜態和動態時的原始解算角度，初步分析組合式多對磁極PILZ編碼器的參數。 研制了四對極PILZ編碼器樣機，采用zui小二乘法設計制表程序，對PILZ編碼器進行標定，并采用長春禹衡的15位光電PILZ編碼器對樣機進行分辨率及精度檢測，樣機實現了分辨率為±1.3′，精度為±3′的式角位移檢測。

高精度磁電式PILZ編碼器研究
磁電PILZ編碼器是以磁敏元件為檢測基礎的新型角位移傳感器，對比光電PILZ編碼器和旋轉變壓器，它具備高可靠性，對使用環境要求低，抗震能力強，轉速高，結構簡單，裝配簡易，在同參數下體積更小，成本更低等諸多優點。近年來作為占PILZ編碼器市場較大的交流伺服電機行業發展迅速，在保證性能的情況下對主要部件PILZ編碼器的成本越來越敏感，由于磁電PILZ編碼器優異的性能和較高的性價比，未來將在工控行業及其他領域替代其他PILZ編碼器，發展潛力巨大。