感應移相器

感應移相器

感應移相器是一次交流電壓勵磁,二次輸出電壓幅值恆定,一、二次相位差與轉子轉角成線性函式關係的控制電機。

按勵磁相數可分為單相感應移相器和由正交兩相電壓勵磁的兩相感應移相器。極對數大於1的為多極感應移相器,單對極和多極感應移相器的組合為雙通道感應移相器。

基本介紹

  • 中文名:感應移相器
  • 外文名:induction phase shifter
  • 本質:正餘弦旋轉變壓器
  • 作用:對信號進行移相
基本介紹,移相參數,技術指標,

基本介紹

感應移相器是一種輸出相位移與轉子轉角成線性函式關係而輸出電壓恆定不變的交流信號電機,常在隨動系統中用作測位、測距元件。例如,醫用超音波掃瞄器就是採用感應移相器對圖像進行定位的。
感應移相器是正餘弦旋轉變壓器的一種特殊套用。與通常的正餘弦旋轉變壓器相比,感應移相器的勵磁電壓低,頻率範圍廣(0.05~500 Hz),故自成系列。
感應移相器在同步隨動系統和數字隨動系統中用作轉角傳遞。
感應移相器的作用是將信號的相位移動一個角度。
其工作原理根據不同的構成而存在差異
感應移相器感應移相器
如電晶體電路,可在輸入端加入一個控制信號來控制移相大小;在有些電路中則利用阻容電路的延時達到移相;在單片機控制系統還可利用內部定時器達到移相的目的。
感應移相器常用於同步檢測器的數據處理系統中。
傳統移相器的實現方法有多種,大致可分為模擬式和數字式兩類。
模擬式移相器電路複雜、線性差、精度低;而數字式移相器大多以標準邏輯器件(如中小規模TTL系列、CMOS系列)按傳統數字系統設計方法設計而成,其主要缺點是邏輯規模小、功耗大、可靠性低。

移相參數

感應移相器產品手冊中提供的移相參數R和C只是一個參考值。
這是因為
會受到感應移相器自身繞組等效電阻、電抗及一些分布參數的影響,所以還需要在實際使用中對R和C進行精調。
有的感應移相器甚至需要在移相迴路中進行補償,這在產品設計時更是無法準確計算的。
例如,一些高頻感應移相器必須在電容迴路中串入補償電阻,一些低頻感應移相器又必須在電阻迴路中串人補償電感。
只有這樣,才能將移相參數調到最佳,移相精度也才會達到最高。

技術指標

感應移相器的主要技術指標是移相誤差和幅值誤差。在套用中,移相誤差是保證伺服系統測距、測位精準度的關鍵。幅值誤差(幅值的穩定度)又會影響移相誤差。因此,套用時一定要精調移相參數,以保證幅值誤差在規定範圍內。另外,還要做好感應移相器的零位標記(即相位零位的參考點),供用戶安裝、使用時參考。精調感應移相器最佳移相參數的方法如下。
(1)對已知移相參數感應移相器的精調。已知移相參數是指在產品樣本或從產品合格證中查到該感應移相器的移相參數參考值。粗調時,根據參考值C的大小,先選定電容器,電阻則採用10kΩ、100Ω兩隻多圈電位器串聯,一隻用作粗調,一隻用作精調。
感應移相器感應移相器
因為電容器電容量的實際值與標稱值存在誤差,且不可平滑細調,所以常採用固定電容而調電阻的辦法。調整時,線並通電,緩慢轉動轉子,觀察一周內感應移相器輸出電壓最大點和最小點的電壓讀數(一般用數字電壓表測量),然後調節粗調電位器,使最大輸出點電壓降低(或最小輸出點電壓升高)到輸出電壓最大、最小讀數的平均值。如此反覆多次調節後,再調節精調電位器,使一周內最大輸出點電壓降低到最大、最小電壓的平均值。
當觀察到轉子轉動一周,輸出電壓基本恆定不變,幅值誤差(最大、最小電壓變化值與平均值之比的百分數)滿足技術要求時,R和C的值即為最佳。實際套用時,再用固定電阻替換掉電位器。
(2)對未知移相參數感應移相器的精調。調整方法完全同上,只涉及到如何選擇電阻和電容器的問題。
按照上述定電容調電阻的方法,這裡應先選擇一個適當容量的電容器,再按專計算出R的參考值,便可進行調節。一般來說,較低頻率(幾千赫以下)的感應移相器,C應選擇大些;較高頻率(幾十千赫以上)的感應移相器,C應選擇小些。
感應移相器頻率f(因
)、C都與容抗成反比,若將低頻感應移相器的電容參數選得太小,則容抗就會變得很大,尺的參考值也會變得很大,由此感應移相器輸出阻抗變得很大,感應移相器易受干擾。
同理,若將高頻感應移相器的C選得太大,容抗會變得很小,R的參考值也會變得很小,輸出阻抗變小,移相精度變差。

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