Para resolver o problema da interferência de canais e do grande volume do sensor de campo magnético com estrutura de duplo canal e interferência de excitação de mesma frequência e melhorar a relação sinal-ruído e a precisão de medição, foi proposto um esquema de design de sensor de deslocamento angular de grade absoluta de acoplamento de campo magnético multifrequência para atender às necessidades de medição com restrição espacial em aplicações industriais. Primeiramente, foi estabelecido um modelo teórico de acoplamento magnético transitório de bobina plana para analisar as características de distribuição de campo magnético de diferentes formas de bobinas de excitação e para construir um modelo de sensor de deslocamento angular de canal único absoluto com base no princípio de medição incremental; foi desenvolvido um esquema de resolução de posição de grade absoluta com números primos mútuos e foi utilizado um esquema de excitação sincronizada de 500 kHz (Grossa Máquina) e 1 MHz (Máquina Fina) para resolver o problema de contradição entre o alto sinal-ruído do sensor sob sinal de excitação de alta frequência e alta resolução. Usando o princípio de alta frequência para baixa frequência, o melhor espaçamento de acoplamento do sensor foi determinado como 1.0mm; por fim, um protótipo de sensor com diâmetro externo de 84 mm foi desenvolvido e os testes de desempenho foram concluídos. Os resultados experimentais mostraram que o sensor, ao realizar a miniaturização, suprimiu efetivamente a interferência de campo magnético entre os canais grossos e finos do sensor. No intervalo de medição total, o maior erro de medição é de ±78″.

Medição de deslocamento absoluto; Acoplamento de campo magnético multifrequência; Relação sinal-ruído; Sensor de deslocamento