कैसे स्टेटर-रोटर विद्युत चुम्बकीय युग्मन स्थिति संवेदन को सक्षम करता है

ए रिज़ॉल्वर , जिसे एक सिंक्रोनस रिज़ॉल्वर के रूप में भी जाना जाता है, एक विद्युत चुम्बकीय सेंसर है जिसे उच्च परिशुद्धता के साथ घूर्णी कोणों को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका संचालन विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत पर टिका है, जहां एक स्टेटर (निश्चित घटक) और एक रोटर (घूर्णन घटक) के बीच बातचीत स्थिति-निर्भर विद्युत संकेत उत्पन्न करती है। नीचे यह एक विस्तृत विवरण दिया गया है कि यह विद्युत चुम्बकीय युग्मन यांत्रिक रोटेशन को औसत दर्जे के विद्युत आउटपुट में कैसे अनुवाद करता है।

1। कोर संरचना और उत्तेजना
रिज़ॉल्वर में दो मुख्य भाग होते हैं: स्टेटर और रोटर। स्टेटर में एक वैकल्पिक वर्तमान (एसी) उत्तेजना वोल्टेज द्वारा सक्रिय प्राथमिक वाइंडिंग होते हैं, आमतौर पर 400 हर्ट्ज, 3 kHz या 5 kHz जैसी आवृत्तियों पर। यह उत्तेजना स्टेटर के भीतर एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। रोटर, यांत्रिक रूप से शाफ्ट से जुड़ा हुआ है जिसकी स्थिति को मापा जाना है, इस चुंबकीय क्षेत्र के भीतर घूमने वाले माध्यमिक वाइंडिंग की सुविधा है।

2। विद्युत चुम्बकीय युग्मन तंत्र
जैसे ही रोटर घूमता है, स्टेटर के घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र और रोटर के वाइंडिंग के बीच सापेक्ष स्थिति बदल जाती है। रोटर वाइंडिंग, अक्सर ऑर्थोगोनली (जैसे, साइन और कोसाइन वाइंडिंग) की व्यवस्था करते हैं, अलग -अलग चुंबकीय प्रवाह का अनुभव करते हैं। फैराडे के प्रेरण के नियम के अनुसार, ये बदलते फ्लक्स रोटर वाइंडिंग में साइनसोइडल वोल्टेज को प्रेरित करते हैं। इन प्रेरित वोल्टेज के आयाम स्टेटर और रोटर के बीच कोणीय विस्थापन पर निर्भर करते हैं, आमतौर पर रोटर कोण के साइन और कोसाइन कार्यों का पालन करते हैं।

3। सिग्नल विशेषताएं
रोटर वाइंडिंग से आउटपुट सिग्नल एनालॉग वोल्टेज हैं। एक एकल-गति रिज़ॉल्वर के लिए, आउटपुट हैं:

• साइन आउटपुट (e_sin): सिन के आनुपातिक, जहां ant रोटर कोण है।

• Cosine आउटपुट (E_COS): cos = के लिए आनुपातिक।

मल्टी-स्पीड रिज़ॉल्वर (जैसे, दोहरे-चैनल सिस्टम) में, अतिरिक्त पोल जोड़े उच्च-आवृत्ति संकेतों को उत्पन्न करते हैं, संकल्प को बढ़ाते हैं और महीन कोण का पता लगाने को सक्षम करते हैं।

4। सिग्नल प्रोसेसिंग और स्थिति निष्कर्षण
साइन/कोसाइन आउटपुट को प्रयोग करने योग्य स्थिति डेटा, बाहरी सर्किटरी या एल्गोरिदम में बदलने के लिए आवश्यक है। सामान्य तरीकों में शामिल हैं:

• एनालॉग डिवीजन: tan 1 (ESIN/ECOS) का उपयोग करके θ की गणना करने के लिए, हालांकि यह शोर के प्रति संवेदनशील है।

• रिज़ॉल्वर-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स (RDCS): इंटीग्रेटेड सर्किट जो ट्रैकिंग लूप्स (जैसे, टाइप II सर्वो लूप्स) को रिज़ॉल्वर सिग्नल को डिकोड करने के लिए नियोजित करते हैं। ये डिवाइस रेजोल्वर आउटपुट की तुलना आंतरिक रूप से उत्पन्न संदर्भों से करते हैं, जब तक कि चरण त्रुटि को कम से कम नहीं किया जाता है, तब तक समायोजित होता है, जिससे रोटर कोण ठीक हो जाता है।

5। डिजाइन के लाभ और अनुप्रयोगों
के रेजोल्वर उनके बीहड़ निर्माण (कोई ऑप्टिकल घटकों या संपर्कों) और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के लिए प्रतिरक्षा के कारण कठोर वातावरण में उत्कृष्टता प्राप्त करते हैं। वे व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं:

• मोटर नियंत्रण प्रणाली: रोबोटिक्स, एयरोस्पेस और स्वचालन में सर्वो मोटर्स के लिए वास्तविक समय की प्रतिक्रिया प्रदान करना।

• एयरोस्पेस और रक्षा: कंपन/तापमान चरम सीमा के लिए उच्च विश्वसनीयता और सहिष्णुता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण।

• औद्योगिक उपकरण: सटीक मशीनिंग उपकरण में, जहां रिज़ॉल्वर-आधारित सिस्टम सब-आर्कमिन्यूट रिज़ॉल्यूशन को सक्षम करते हैं।

6। प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले प्रमुख पैरामीटर

• उत्तेजना आवृत्ति: सिग्नल-टू-शोर अनुपात और सिस्टम बैंडविड्थ को प्रभावित करता है।

• पोल जोड़े की संख्या: संकल्प और माप सीमा निर्धारित करता है।

• वाइंडिंग कॉन्फ़िगरेशन: रैखिक या नॉनलाइनियर (जैसे, साइनसोइडल) आउटपुट संबंधों के लिए अनुकूलित।

सारांश में, विद्युत चुम्बकीय युग्मन के माध्यम से यांत्रिक रोटेशन को विद्युत संकेतों में बदलने की रिज़ॉल्वर की क्षमता सटीक कोणीय माप की मांग करने वाले सिस्टम में एक महत्वपूर्ण घटक बनाती है। सादगी, मजबूती और सटीकता के बीच इसका डिजाइन संतुलन आधुनिक इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में इसकी निरंतर प्रासंगिकता सुनिश्चित करता है।