科创中国

一、项目背景：

传统的风电风机采用光电式编码器，将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲。传感器是由光源、光码盘和光敏元件组成。基于其工作原理以及材料，其在工业应用有明显的缺点，工业应用等多尘且肮脏的环境中，污染物会堆积在码盘上，从而阻碍LED光透射到光学传感器。由于受污染的码盘可能会导致方波不连续或完全丢失，因而极大地影响了光学编码器的可靠性和精度。LED的使用寿命有限，最终总会烧坏，从而导致编码器故障。此外，玻璃或塑料码盘容易因振动或极端温度而损坏，因而限制了光学编码器在恶劣环境应用中的适用范围； 基于以上光电编码器的确实，我们设计了基于旋转变压器设计的编码器能很好的解决以上问题，其工作原理和普通变压器基本相似，区别在于普通变压器的原边、副边绕组是相对固定的，所以输出电压和输入电压之比是常数，而旋转变压器的原边、副边绕组则随转子的角位移发生相对位置的改变，因而其输出电压的大小随转子角位移而发生变化,输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。在许多运动控制应用中，温度、振动和环境污染物都是编码器必须应对的重要挑战因素。事实证明，旋转变压器式编码器可以克服这些挑战。同时旋转变压器也是一种精密角度、位置、速度检测装置，特别是高温、严寒、潮湿、高速、高震动等光电编码器无法正常工作的场合。由于旋转变压器以上特点，可完全替代光电编码器，被广泛应用在伺服控制系统、机器人系统、机械工具、 汽车、电力、冶金、纺织、印刷、航空航天、船舶、兵器、电子、冶金、矿山、油田、水利、化工、轻工、建筑等领域的角度、位置检测系统中。

二、项目领先性和创新性、核心技术亮点：

采用非接触式变压器感应原理，通过相关解调算法解算出当前位置角度。具有更加稳定、更加可靠的旋转变压器的增量式编码器

三、知识产权获取情况

1、申请阶段：实用新型专利4项；外观专利1项。

四、解决主要技术难题：

1、提高解算角度的精确性，可输出16位或以上的分辨率。

2、设计更高抗冲击以及振动能力。大于400G冲击、大于20G震动。