旋转变压器与编码器的区别
旋转变压器编码器的工作原理
旋转变压器编码器的工作原理
旋转变压器编码器的工作原理是基于电磁感应原理和变压器原理。
它是一种常见的传感器，用于测量和记录旋转物体的位置、速度和方向。
旋转变压器编码器由两部分组成：固定部分和旋转部分。
固定部分包括一个绕组和一个磁芯，而旋转部分包括一个磁头和一个磁环。
当旋转部分绕着固定部分旋转时，磁头和磁环之间的磁场会发生变化，从而在绕组中引起感应电动势的变化。
具体来说，当旋转部分转动时，磁头和磁环之间的距离会发生变化。
这会导致磁场的强度和方向在绕组中发生变化，进而引起感应电动势的变化。
感应电动势的大小和方向取决于旋转部分的位置和方向。
编码器通过测量感应电动势的变化来确定旋转物体的位置、速度和方向。
通常使用数字输出来表示这些信息。
编码器通常具有一个输出轴和一个编码盘，编码盘会根据旋转部分的位置和方向而旋转。
通过读取编码盘上的编码信号，可以确定旋转物体的具体位置及其旋转方向。
旋转变压器编码器具有很高的精度和可靠性，被广泛应用于自动控制系统、机器人、摄像机云台、工业机械等领域。
它在角度测量、位置反馈和控制系统中发挥着重要作用。
通过使用旋转变压器编码器，工程师可以实时监测和控制旋转物体的运动，从而提高系统的性能和效率。
编码器类型以及应用场合
编码器可以分为以下几种类型：
1.增量式编码器：在旋转时，输出的脉冲信号个数与转过的角度成正比，主
要用于测量旋转速度。
2.绝对值编码器：输出的是绝对位置值，即每个位置是唯一的，不存在误差，
适用于需要测量角度、位置、速度等参数的系统。
3.旋转变压器：是一种测量角度的绝对值编码器，测量精度高，抗抖动干扰
能力强，但同时也存在成本高、体积大、结构复杂、可靠性差等缺点。
4.正弦波编码器：输出的是正弦信号，其抗干扰能力比旋转变压器强，但其
精度和稳定性不如前者。
5.霍尔编码器：是一种光电编码器，具有体积小、重量轻、结构简单、可靠
性高、寿命长等优点，但同时也存在精度低、稳定性差等缺点。
编码器的应用场合如下：
1.速度检测：将编码器和电动机同轴联接，通过测量电动机的旋转速度，就
可以得到编码器的脉冲信号个数，从而计算出电动机的旋转速度。
2.位置控制：在生产线上，需要测量物体的位置，可以使用绝对值编码器来
测量物体的位置。
3.运动控制：在自动化设备中，需要精确控制物体的运动轨迹和运动速度，
可以使用编码器来测量物体的运动轨迹和速度。
4.旋转方向检测：在生产线上，需要检测物体的旋转方向，可以使用旋转变
压器来检测物体的旋转方向。
5.速度反馈：在自动化设备中，需要将物体的运动速度反馈到控制器中，可
以使用编码器来测量物体的运动速度并反馈到控制器中。
旋转变压器分类及接口电路
摘要：本文简要介绍编码器、旋转变压器应用特点和接口方法，其中重点介绍产品通信协议和硬件接口电路以及专用的接收芯片AU5561应用方法。
编码器发展历史早期的编码器主要是旋转变压器，旋转变压器IP值高，能在一些比较恶劣的环境条件下工作，虽然因为对电磁干扰敏感以及解码复杂等缺点而逐渐退出，但是时至今日，仍然有其特有的价值，比如作为混合动力汽车的速度反馈，几乎是不可代替的，此外在环境恶劣的钢铁行业、水利水电行业，旋转变压器因为其防护等级高同样获得了广泛的应用。
随着半导体技术的发展，后来便有霍尔传感器和光电编码器，霍尔传感器精度不高但价格便宜，而且不能耐高温，只适合用在一些低端场合，光电编码器正是由于克服了前面两种编码器的缺点而产生，它精度高，抗干扰能力强，接口简单使用方便因而获得了最广泛的应用。
编码器的生产厂家很多，这里以多摩川的产品为例进行介绍。
下面以旋转变压器、增量式编码器、绝对式编码器为例逐一进行介绍。
旋转变压器简称旋变是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。
当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时，输出绕组的电压幅值与转子转角成正余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。
按励磁方式分，多摩川旋转变压器分BRT和BRX两种，BRT是单相励磁两相输出；BRX是双相励磁单相输出。
用户往往选择BRT型的旋变，因为它易于解码。
旋转变压器解码图4旋转变压器电气示意图。
旋变的输入输出电压之间的具体函数关系如下所示：设转子转动角度为θ，初级线圈电压（即励磁电压）:ER1-R2=E*Sin2πftf:励磁频率，E：信号幅度那么输出电压ES1-S3=K*E*Sin2πft*Cosθ; ES2-S4=K*E*Sin2πft*SinθK：传输比， θ：转子偏离原点的角度令θ=ωt，即转子做匀速运动，那么其输出信号的函数曲线可表示为图5所示，图中信号频率为f，即励磁信号频率，最大幅度为E，包络信号为Sinωt和Cosωt，解码器就是通过检测这两组输出信号获取旋变位置信息的。
旋转变压器解码电路设计
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Байду номын сангаас 2013 届本科毕业设计论文
目录
第一章 旋转变压器..................................................................................................5
1.2.1 环形变压器式旋转变压器................................................................................... 5 1.2.2 磁阻式旋转变压器............................................................................................... 6 1.3 正余弦旋转变压器的工作原理...................................................................................... 6 1.4 旋转变压器与光学编码器比较...................................................................................... 8 1.5 旋转变压器的应用.......................................................................................................... 9
第三章 控制器 STM32F103RBT6........................................................................ 14
光电与旋变编码器的区别
光电编码器与旋转变压器的区别
一、 旋转变压器
优点：
1、结构简单，坚固耐用，维护方便，非接触式结构，定子和转子分开安装；
2、对机械和电气噪音不敏感，抗干扰能力好，具有很高的可靠性；
3、高速性能优秀，可配置到60000rpm 的电机上；
4、绝对值零点位置，电机旋转一圈产出一个正余弦波；
5、能应用在各种恶劣环境中，具有防尘、防油、防敲击等特点。
SIN COS
COS+
COS-SIN+
SIN-
REF+REF-
注：最大的应用在主轴定位中，因为绝对值零点位置，主轴定位时不再像光电编码器要寻找到Z 相信号再执行定位，也不会出现因Z 相受到干扰造成主轴定位不准的问题。
装旋转变压器的主轴电机，主轴定位速度快，定位精度高。
缺点：低速响应不理想，低速性能稍差；精度不高，分辨率只有1024。
二、 光电编码器
优点：响应性好，可根据设备的精度要求选择不同分辨率的编码器。
缺点：对防尘、防油和防敲击等恶劣环境下的实用性不理想，而因为Z 相是一个方波信号，容易受到干扰而导致出现定位不准的情况。
B
A
KND型号区别：
用E1与E2来区别
例：ZD100T-45P5E2 (光电) ZD100T-45P5E1 (旋变)。
旋变与海德汉的区别
电磁感应原理
直接输出时模拟信号，通过变频器或者我们的解码板出来是A、B信号
定转子分开装配，转子轴向压紧（用螺钉和压板），定子用压板压紧，上螺钉
1024*电机极对数，解码四倍频率后分辨率为4096*电机极对数
单价300-600
适用带reslover接口的变频器，例如国外的有德国科比变频器、意大利西威变频器、德国路斯特变频器等，国内的有蒙德变频器，汇川变频器等等。
产品
原理
输出信号
安装方式
分辨率
价格
适用变频
优点
缺点
海德汉光电编码器（1387、1313）
光栅理
正余弦信号
锥轴方式安装
1024、2048、4096、8192
单价1000-2000
适用带SIN/COS换向信号接口的变频器
记录绝对位置信息，没有累积误差，切除电源后信号不会丢失，高分辨率
恶劣环境下，很容易损坏，不防尘，不防油污，抗振动能力较差，耐温性较差
无刷、无接触，记录相对绝对位置，没有累积误差，切除电源后信号不会丢失，高分辨率、高可靠性，耐高低温，防油污、防尘，抗振动，抗强电磁干扰等
安装不方便，旋变解码卡不好配
旋转变压器与海德汉1387、1313光电编码器的区别
旋变变压器编码器原理
旋变变压器编码器原理
旋变变压器编码器是一种利用旋变变压器实现旋转角度测量的装置。
其原理如下：
1. 旋变变压器是一种特殊的变压器，其一般由一个固定铁芯和一个旋转铁芯组成。
固定铁芯绕制有一组绕组，而旋转铁芯则绕制有另外一组绕组。
2. 当旋转铁芯相对于固定铁芯旋转时，两组绕组之间的磁链的耦合程度会发生改变，从而导致输出电压的变化。
3. 编码器一般通过输入电压和输出电压之间的变化关系，来确定旋转角度。
通过对输出电压进行采样和处理，可以得到旋转铁芯的角度信息。
4. 通常，编码器还会有一个信号处理器，用于处理和解码输出信号，以得到更加精确的旋转角度。
总结起来，旋变变压器编码器利用旋变变压器的磁链耦合变化原理，通过对输出电压的采样和处理，来确定旋转角度信息。
这种编码器具有结构简单、精度高等优点，广泛应用于机械、电子等领域中需要测量旋转角度的场合。
电机旋变测量方法
电机旋变测量方法
电机旋变测量方法主要有以下几种:
1.霍尔传感器法:霍尔传感器是一种特殊的半导体器件，内部装有三个与电机转子位置有关的磁敏元件(即重尔元件)，可以实时监测转子位置。
当磁敏元件受到磁场影响时，会铲生电势差，经过放大、滤波、调整等处理后，可以获得精准的转子位置信号。
这种方法测虽精度高，信噪比较好，适用于多种类型的电机，尤其适用于小型电机和高速电机。
2.编码器法:编码器是-种光、电信号交替的数字转换器，可以将旋转角度转化为脉冲信号，通过计数脉冲数，可以了解电机转子的位置和转速。
编码器-般以磁性编码器和光电编码器两种为主。
磁性编码器的优点是抗干扰能力较好，脉冲数可以比较高，但是同步误差大，同时运行温度范围小。
光电编码器的优点是精度高，同步误差小，运行温度范围大，但是抗扰能力相对较差。
这种方法适用于大型电机和复杂电机的测量，精度高，运行稳定。
3.静态测量:这种方法在国内应用最广，它只需要-台直流电源和- 一个旋变的解算装置即可对零。
通常的做法是先对电机绕组通一低压直流电，U相接正，V相或VW相接负，此时电机转子会被拉倒一个固定位置。
比如UVW接法时转子理论电角度为0°。
读取此时旋变解算角度值就是旋变与电机的零位偏差。
这些方法各有优缺点，适用范围也不尽相同，具体应用哪种方法要根据电机和实际需求进行选择。
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从原理上讲，旋转变压器是采用电磁感应原理工作，随着旋转变压器的转子和定子角位置不同，输出信号可以实现对输入正弦载波信号的相位变换和幅值调制，最终由专用的信号处理电路或者某些具备一定功能接口的DSP和单片机，根据输出信号的幅值和相位与正弦载波信号的关系，解析出转子和定子间的角位置关系。
旋转变压器有单对极和多对极之分，n对极的又被习惯地称为n倍速。
在一个极对的角度范围内（单对极就是一整圈），旋转变压器信号经处理后的结果一般都具有反映绝对位置的特性，即可反映当前角位置是处于0～360度（电角度）中的多少度上。
目前商用分辨率可以做到2的12次方以上，直至2的16次方，再高就比较困难了。
典型的旋转变压器本体由硅钢片和漆包线构成，不包含任何电子元件，因而抗震能力和温度特性极佳，因而其抗恶劣环境的工作能力远胜于普通旋转编码器，在军工产品中具有广泛应用。
典型的旋转编码器采用光栅原理，用光电方法进行角位置检测，又可分为增量式和绝对式等类型.
旋转变压器
简称旋变,是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。
当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时，输出绕组的电压幅值与转子转角成正余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。
按励磁方式分，多摩川旋转变压器分BRT和BRX两种，BRT是单相励磁两相输出；BRX是双相励磁单相输出。
用户往往选择BRT型的旋变，因为它易于解码。
有增量型和绝对型
增量型只是测角位移(间接为角速度)增量,以前一时刻为基点.而绝对型测从开始工作后角位移量.
增量型测小角度准,大角度有累积误差
绝对型测小角度相对不准,但大角度无累积误差
说简单点的编码器更精确采用的是脉冲计数旋转变压器就不是脉冲技术而是模拟量反馈
据我所知区别如下：1、编码器多是方波输出的，旋变是正余弦的，通过芯片解算出相位差。
2、旋变的转速比较高，可以达到上万转，编码器就没那么高了。
3、旋变的应用环境温度是-55到+155，编码器是-10到+70。
4、旋变一般是增量的。
根本区别在于：数字信号和模拟正弦或余弦信号的的区别。
resolver 有2组信号，可以分别处理成增量信号和绝对值型号。
今后会越来越多地得到推广使用。