旋轉(zhuǎn)傳感器，是一種用于測量物體旋轉(zhuǎn)速度和角度的傳感器，如今在汽車工業(yè)和智能制造領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在汽車工業(yè)中，它可以測量車輪的轉(zhuǎn)速和角度，進而評估驅(qū)動電機的旋轉(zhuǎn)控制狀態(tài)，還可與轉(zhuǎn)向操作相結(jié)合，以提高車輛系統(tǒng)的穩(wěn)定性；在智能制造中，它可監(jiān)測渦輪機和輸送帶等旋轉(zhuǎn)部分的運動，并反饋給控制系統(tǒng)，實現(xiàn)穩(wěn)定操作。

旋轉(zhuǎn)角度傳感器的種類豐富多樣，包括但不限于編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器和霍爾傳感器，然而在諸多選擇的背后卻隱藏著用戶頻頻受制于成本、性能、產(chǎn)品尺寸和運行環(huán)境的桎梏以及不得不借助計數(shù)器、轉(zhuǎn)換器等變換器方可獲取旋轉(zhuǎn)傳感器輸出角度的真相。

更令人驚訝的是在評估使用電機等旋轉(zhuǎn)部件產(chǎn)品的控制和動作時，實際的操作工況將更為復(fù)雜：有時旋轉(zhuǎn)角度將與控制信號和其他物理量一同進行驗證，在這種情況下，用戶不得不花費大量時間為每個傳感器準備測量儀器，此外在使用變換器將旋轉(zhuǎn)傳感器信號轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)角度的過程中還會存在延遲時間，使測試無法進行準確驗證。

面對多重挑戰(zhàn)，如何高效、準確地完成旋轉(zhuǎn)角度測試成為行業(yè)亟待解決的問題。

橫河示波記錄儀DL950在旋轉(zhuǎn)角度傳感器領(lǐng)域有著獨家測試秘笈！接下來我們將以旋轉(zhuǎn)角度傳感器中的常用種類為線索，為您解析橫河DL950在不同測試環(huán)境下的應(yīng)用方式，為您打通旋轉(zhuǎn)角度計算的任督二脈。

編碼器有兩種類型，一種是檢測相對角度的增量式編碼器，另一種則是檢測絕對角度的絕對式編碼器。如圖1所示，作為一款通用測量神器，DL950承接兩種編碼器類型的工作原理與測試特點，通過互聯(lián)的方式，以集成化設(shè)計確保該系列機型均能在支持最高16位編碼器的同時精確計算旋轉(zhuǎn)角度。

增量式編碼器的輸出信號數(shù)量因編碼器而異，包括單相型（A相）、兩相型（A相、B相）和三相型（A相、B相、Z相）。在測試中，Z相編碼器所具備的每轉(zhuǎn)一圈就輸出一個脈沖的特性使其具備了作為基準位置信號的特質(zhì)，同時各編碼器每轉(zhuǎn)一圈，A相和B相都將以相移90°的形式輸出固定數(shù)目的脈沖。用戶可根據(jù)A相和B相的輸出模式判斷旋轉(zhuǎn)方向。如圖2所示，在該工作原理的基礎(chǔ)上，橫河DL950會把各相電壓的輸出信號導(dǎo)入電壓輸入模塊，以旋轉(zhuǎn)角度的形式實時顯示波形。

絕對式編碼器的工作原理則是通過使用帶有多排狹縫的磁盤，將每排的ON/OFF組合用二進制數(shù)的形式顯示被測信號的絕對位置，并使其以二進制碼和格雷碼的形式輸出，有相關(guān)測試需求的用戶即可將編碼器的并行輸出信號導(dǎo)入DL950邏輯模塊，設(shè)備以旋轉(zhuǎn)角度的形式實時顯示波形。

圖1  編碼器與DL950的連接圖

圖2  編碼器旋轉(zhuǎn)角度計算測量示例

霍爾傳感器是利用一種名為霍爾的電流磁效應(yīng)將磁場轉(zhuǎn)換為電信號輸出的傳感器。一般情況下，霍爾傳感器將因電機等的旋轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的磁場變化以脈沖波的形式輸出信號，相關(guān)輸出信號示意圖可參照圖3。橫河示波器DL950的電壓輸入模塊能充分接收該信號并以旋轉(zhuǎn)角度（電氣角度）的形式實時顯示波形，其界面如圖4所示，如此輕松簡潔的數(shù)據(jù)獲取方式真是精妙！

圖3  霍爾傳感器輸出信號

圖4  霍爾傳感器的旋轉(zhuǎn)角度計算測量示例

旋轉(zhuǎn)變壓器是一種旋轉(zhuǎn)角度傳感器，它將通過輸入激勵信號以及轉(zhuǎn)子角度，從兩個檢測用線圈分別輸出決定正弦值和余弦值的兩個信號。在測量過程中用戶需在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，通過轉(zhuǎn)子的兩相線圈所輸出的電壓相位變化來檢測轉(zhuǎn)子角度。如圖5所示,此時輸出信號（正弦、余弦）將以激勵信號作為載波信號，并以疊加在旋轉(zhuǎn)角度所對應(yīng)的包絡(luò)線上的信號形式輸出。

用戶使用橫河DL950的旋轉(zhuǎn)變壓器計算功能，即可免去上述繁雜的測試步驟，如圖6所示，用戶可直接根據(jù)旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的激勵信號、正弦信號和余弦信號實時計算出旋轉(zhuǎn)角度并顯示出對應(yīng)波形。有特殊需求的用戶還可以在計算旋轉(zhuǎn)角度時通過設(shè)置軸倍角獲取對應(yīng)數(shù)據(jù)，這無疑是大大提高了測試效率。

圖5 旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出信號

圖6 旋轉(zhuǎn)變壓器的旋轉(zhuǎn)角度計算測量示例

與各種信號的同步測量

在電機逆變器測量中，DL950不僅可以直接測量出電機的位置信息，還可同時獲取輸出電壓、電流、溫度、振動等逆變器參數(shù)，為其后期進行各種分析并確認相關(guān)性提供了堅實可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

此外，針對旋轉(zhuǎn)傳感器角度計算，用戶可直接使用DL950的實時運算功能。如圖7所示，作為一種最多可進行16位計算的功能，它可在捕獲輸入信號的同時進行計算，并能將相關(guān)計算結(jié)果與輸入信號同步顯示，為用戶進行二次測試開辟了一條捷徑。

圖7 編碼器旋轉(zhuǎn)角度計算和各種信號的測量示例

針對不同類型的旋轉(zhuǎn)角度計算，橫河DL950為您提供了高效便捷的解決方案，快來加入我們一起探索旋轉(zhuǎn)角度的奧秘吧？如有更多關(guān)于示波記錄儀的問題，歡迎您留言與我們互動。