解角器

解角器是一种位置感测器，其特点在于能够应付恶劣的环境，例如：重工厂、焚化炉、发电厂、军事设施以及太空设施等。解角器的运作原理可以等效成量测旋转角度的变压器。一般归类为类比元件。

元件描述解角器大致上可以分为环形变压器解角器（有碳刷解角器）及磁阻型解角器（无碳刷解角器）两种。以概述图作为说明在结构上具有定子和转子两部分，转子包含了激磁线圈（R）的部分，定子则包括了感应线圈（S1）和（S2）两个部分。乍看之下解角器和马达似乎相同，但内部的设计则能够区别两者不同。

解角器的定子和转子大部分情况下是用矽钢片组成，并且设计有感应磁场而突出的突点，突点上绕上层层的线圈，而线圈如同上段所言可以分为激磁线圈和感应线圈两大部分。其设计原理如同变压器，激磁线圈如同变压器一次侧而感应线圈如同二次侧。激磁线圈被固定在定子的部分，而感应线圈彼此呈90度直角，这样的设计可以让解角器在不受线材绑定的情形下无限制的旋转。

激磁线圈提供触发讯号的讯号源，而感应则是透过转子相对于定子的转动产生的磁场扰动产生的讯号回授给控制器。解角器的原理可以利用正弦和余弦的方式来说明（因为感应线圈彼此夹90度直角），其讯号如图1-2所示，输出讯号会是由触发讯号组成，但包络线分别是正弦和余弦的讯号。

较为普遍的解角器为磁阻型解角器，也就是无刷式解角器。此类解角器触发讯号为弦波，输出为正弦和余弦两种振幅调变讯号。无刷式解角器可分成内转和外转两种形式，但两者差别不大。可以利用等效的变压器模型将激磁线圈所在的定子定义为变压器的一次侧，而感应线圈所在的转子部分则定义为二次侧。无刷式解角器的优点在于只需要在定子上绕线圈，而转子上则不需要绕线圈，由此省下许多成本，也因为不需绕圈省下许多空间，所以也具备较好的辨别力。

类型基本解角器是两极解角器，这意味着角度信息是定子的机械角度。这些设备可以提供绝对角度位置。1其他类型的解角器是多极解角器。它们具有2p极（p极对），因此可以在转子的一次旋转中传递p个周期：电角度是机械角的p倍。解角器包括两种类型，其中2极绕组用于绝对位置，多极绕组用于精确位置。两极解角器通常可以达到高达±5'的角度精度，而多极解角器可以提供更好的精度，对于16极旋转变压器可以达到10“，对于128极解角器可以达到1”。

多极解角器也可用于监测多极电动机。该设备可用于需要物体相对于另一物体精确旋转的任何应用场合，例如旋转天线平台或机器人。实际上，解角器通常直接安装在电动机上。通常通过另一个设备监控解角器反馈信号多次旋转。这样可以减少旋转组件的旋转并提高旋转变压器系统的精度。

其他类型的解角器包括：

接收器解角器这些解角器以与变送器解角器（上述类型）相反的方式使用。两个双相绕组通电，正弦和余弦之间的比率表示电角度。系统转动转子以获得转子绕组中的零电压。在此位置，转子的机械角度等于施加于定子的电角度。

差分解角器这些类型将两个双相初级绕组结合在一个叠层中，就像接收器一样，另外两个双相二次绕组结合在一起。由两个次级绕组提供的电角度与其他角度的关系是次级电角度，机械角度和主电角度。例如，这些类型被用作模拟三角函数计算器。

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学