حسگر الکترومغناطیسی موقعیت زاویه ای با استفاده از سلسین های 90 درجه (رزولور) با هدف کاهش اثرپذیری خطای موقعیت

سنجش موقعیت، در کنترل سیستم ها، به ویژه کنترل موقعیت زاویه ای محور چرخان، از اهمیت به سزایی برخوردار است. از جمله دقیق ترین سنسورهای موقعیت که دارای توجیه اقتصادی نیز هستند؛ سلسین ها می باشند. سلسین، در واقع ژنراتور سنکرونی است؛ که مدار تحریک آن به جای جریان مستقیم، با جریان متناوب تحریک می گردد. سلسین دارای دو نوع سینکرو و رزولور می باشد. عملکرد رزولور نیز همانند سایر حسگرها با خطاهایی توام است. موثرترین این خطاها که توسط مدارهای الکترونیکی نیز به راحتی قابل رفع نیست؛ خطای ناهم محوری است. پژوهش های پیشین نشان داده اند ؛ که وقوع خطای ناهم محوری باعث می گردد؛ تا موقعیت آشکار شده توسط رزولور خطای قابل ملاحظه ای داشته باشد. پژوهش انجام شده در این رساله، برای اولین بار، با پیشنهاد ساختار شار محوری برای رزولور، از یک سو نشان می دهد؛ که رزولور شار محوری (رشم) کمترین اثرپذیری را از خطای ناهم محوری دارد. در این راستا، برای تحریک بدون جاروبک رتور رشم، ابتدا ترانسفورماتور گردان شار محوری (ترانسفورماتور گشم) و در ادامه، رشم طراحی شده و به شیوه الکترمغناطیسی سه بعدی شبیه سازی می شوند. تحلیل نتایج شبیه سازی رشم، صحت فرآیند طراحی آنها را تایید می کند. لذا، ترانسفورماتور گشم و رشم به روش وایرکات در دمای ثابت ساخته و تست می شوند. با استفاده از یک دستگاه کالیبراتور موقعیت زاویه ای (تایکوپ)، دقت رزولور طراحی شده برابر 5/4± آرک دقیقه اندازه گیری می شود. این میزان خطا از اجتماع اثر همه انواع خطاهای رزولور نشات می گیرد. با بررسی انواع خطاهایی که عملکرد رشم را تحت تاثیر قرار می دهند؛ مشخص می شود؛ که محوری کردن مسیر عبور شار در رزولور به جز خطای ناهم محوری روی سایر خطاهای رشم اثری ندارد. باید توجه داشت؛ که، گرچه رشم در مقابل وقوع خطای ناهم محوری نسبت به رزولور شار شعاعی اثرپذیری کمتری دارد؛ ولی بازهم خطای آن قابل اغماض نیست. در نتیجه، برای کاهش هرچه بیشتر اثرپذیری رشم از خطای ناهم محوری استاتیک دو روش فیدبک حالت و بهینه سازی ساختار رشم ارایه می شود. هرچند، روش فیدبک حالت خطای رشم را هنگام وقوع ناهم محوری استاتیک به حدی که قابل اغماض باشد؛ کاهش می دهد؛ ولی با تغییر میزان ناهم محوری اثربخشی خود را از دست می دهد. درصورتی که، با بهینه سازی ساختار رشم، حتی با تغییر میزان ناهم محوری، همچنان خطای رشم در حد قابل اغماض باقی می ماند.