Considerando os problemas de codificação absoluta e processamento ultrapréciso de litografia no projeto e fabricação de sensores absolutos de deslocamento angular tradicionais, propõe-se um método de detecção de deslocamento angular absoluto com grade temporal espiral epitaquial expandida. Primeiro, são dispostos no estator, nos anéis interno e externo, dois conjuntos de bobinas de excitação senoidais e cossenoidais constituídas por bobinas espirais epitaquiais expandidas, ortogonais no espaço e com números de polos mutuamente primos. Em seguida, utiliza-se sinais de excitação ortogonais no tempo multiplexados por divisão temporal para construir um campo magnético alternado, reduzindo o crosstalk eletromagnético e estabelecendo a relação de mapeamento entre o tempo e o deslocamento angular espacial. Por fim, bobinas indutivas captam as variações do campo magnético para obter o sinal de deslocamento, empregando um método combinado de medição de “posicionamento + medição” para realizar a medição absoluta do deslocamento angular. Os resultados experimentais mostram que o erro absoluto de medição do sensor dentro dos 360° é de ±11,20″. Este método utiliza uma unidade de dimensão do sensor no nível de microssegundos de ângulo para realizar a medição absoluta da posição com precisão ao nível de segundos de ângulo, liberando-se das restrições da codificação absoluta e da litografia ultraprécisa dos sensores absolutos tradicionais, reduzindo consideravelmente a dificuldade de fabricação. Pode ser usado para medir deslocamentos angulares em ambientes adversos, como forte contaminação por óleo, possuindo importante valor acadêmico e aplicação de engenharia.

deslocamento angular absoluto;grade temporal;espiral epitaquial expandida;multiplexação por divisão temporal;números de polos mutuamente primos