旋轉傳感器，是一種用于測量物體旋轉速度和角度的傳感器，如今在汽車工業(yè)和智能制造領域得到廣泛應用。在汽車工業(yè)中，它可以測量車輪的轉速和角度，進而評估驅動電機的旋轉控制狀態(tài)，還可與轉向操作相結合，以提高車輛系統(tǒng)的穩(wěn)定性；在智能制造中，它可監(jiān)測渦輪機和輸送帶等旋轉部分的運動，并反饋給控制系統(tǒng)，實現穩(wěn)定操作。

旋轉角度傳感器的種類豐富多樣，包括但不限于編碼器、旋轉變壓器和霍爾傳感器，然而在諸多選擇的背后卻隱藏著用戶頻頻受制于成本、性能、產品尺寸和運行環(huán)境的桎梏以及不得不借助計數器、轉換器等變換器方可獲取旋轉傳感器輸出角度的真相。

更令人驚訝的是在評估使用電機等旋轉部件產品的控制和動作時，實際的操作工況將更為復雜：有時旋轉角度將與控制信號和其他物理量一同進行驗證，在這種情況下，用戶不得不花費大量時間為每個傳感器準備測量儀器，此外在使用變換器將旋轉傳感器信號轉換為旋轉角度的過程中還會存在延遲時間，使測試無法進行準確驗證。

面對多重挑戰(zhàn)，如何高效、準確地完成旋轉角度測試成為行業(yè)亟待解決的問題。

橫河示波記錄儀DL950在旋轉角度傳感器領域有著獨家測試秘笈！接下來我們將以旋轉角度傳感器中的常用種類為線索，為您解析橫河DL950在不同測試環(huán)境下的應用方式，為您打通旋轉角度計算的任督二脈。

編碼器有兩種類型，一種是檢測相對角度的增量式編碼器，另一種則是檢測絕對角度的絕對式編碼器。如圖1所示，作為一款通用測量神器，DL950承接兩種編碼器類型的工作原理與測試特點，通過互聯(lián)的方式，以集成化設計確保該系列機型均能在支持最高16位編碼器的同時精確計算旋轉角度。

增量式編碼器的輸出信號數量因編碼器而異，包括單相型（A相）、兩相型（A相、B相）和三相型（A相、B相、Z相）。在測試中，Z相編碼器所具備的每轉一圈就輸出一個脈沖的特性使其具備了作為基準位置信號的特質，同時各編碼器每轉一圈，A相和B相都將以相移90°的形式輸出固定數目的脈沖。用戶可根據A相和B相的輸出模式判斷旋轉方向。如圖2所示，在該工作原理的基礎上，橫河DL950會把各相電壓的輸出信號導入電壓輸入模塊，以旋轉角度的形式實時顯示波形。

絕對式編碼器的工作原理則是通過使用帶有多排狹縫的磁盤，將每排的ON/OFF組合用二進制數的形式顯示被測信號的絕對位置，并使其以二進制碼和格雷碼的形式輸出，有相關測試需求的用戶即可將編碼器的并行輸出信號導入DL950邏輯模塊，設備以旋轉角度的形式實時顯示波形。

圖1  編碼器與DL950的連接圖

圖2  編碼器旋轉角度計算測量示例

霍爾傳感器是利用一種名為霍爾的電流磁效應將磁場轉換為電信號輸出的傳感器。一般情況下，霍爾傳感器將因電機等的旋轉所導致的磁場變化以脈沖波的形式輸出信號，相關輸出信號示意圖可參照圖3。橫河示波器DL950的電壓輸入模塊能充分接收該信號并以旋轉角度（電氣角度）的形式實時顯示波形，其界面如圖4所示，如此輕松簡潔的數據獲取方式真是精妙！

圖3  霍爾傳感器輸出信號

圖4  霍爾傳感器的旋轉角度計算測量示例

旋轉變壓器是一種旋轉角度傳感器，它將通過輸入激勵信號以及轉子角度，從兩個檢測用線圈分別輸出決定正弦值和余弦值的兩個信號。在測量過程中用戶需在轉子旋轉時，通過轉子的兩相線圈所輸出的電壓相位變化來檢測轉子角度。如圖5所示,此時輸出信號（正弦、余弦）將以激勵信號作為載波信號，并以疊加在旋轉角度所對應的包絡線上的信號形式輸出。

用戶使用橫河DL950的旋轉變壓器計算功能，即可免去上述繁雜的測試步驟，如圖6所示，用戶可直接根據旋轉變壓器輸出的激勵信號、正弦信號和余弦信號實時計算出旋轉角度并顯示出對應波形。有特殊需求的用戶還可以在計算旋轉角度時通過設置軸倍角獲取對應數據，這無疑是大大提高了測試效率。

圖5 旋轉變壓器的輸出信號

圖6 旋轉變壓器的旋轉角度計算測量示例

與各種信號的同步測量

在電機逆變器測量中，DL950不僅可以直接測量出電機的位置信息，還可同時獲取輸出電壓、電流、溫度、振動等逆變器參數，為其后期進行各種分析并確認相關性提供了堅實可靠的數據基礎。

此外，針對旋轉傳感器角度計算，用戶可直接使用DL950的實時運算功能。如圖7所示，作為一種最多可進行16位計算的功能，它可在捕獲輸入信號的同時進行計算，并能將相關計算結果與輸入信號同步顯示，為用戶進行二次測試開辟了一條捷徑。

圖7 編碼器旋轉角度計算和各種信號的測量示例

針對不同類型的旋轉角度計算，橫河DL950為您提供了高效便捷的解決方案，快來加入我們一起探索旋轉角度的奧秘吧？如有更多關于示波記錄儀的問題，歡迎您留言與我們互動。