旋转测量传感器的选择首先需要考虑待测角度范围的大小。若待测角度范围较小,则可选用容易得到的角度传感器进行测试,如旋转电位器或旋转编码器等。但若待测角度范围较大,则需选用更为敏感和精确的测量设备。传感器的测量范围过大或过小都会影响测量的准确性。
对于小角度的测量,旋转角度传感器的测量角度范围一般在10°以内,常用的有标准电位器或变阻器等;而对于中小量级测量角度(如50~150°)可使用多圈电位器或磁旋转编码器等。
对于大角度的测量(如180°),需要选择具有长寿命和稳定性的传感器,如电感式旋转角度传感器、霍尔效应传感器或固态陀螺仪等
旋转测量传感器的另一个重要参数是信号稳定性。传感器输出的测量信号必须保证精准度高、信号稳定,具有良好的重复性和可靠性等,以确保测量精度和质量。
因此,选择传感器时需要考虑其信号噪声、线性度、漂移、过载保护等多种指标,优先选择信噪比高、线性度好、漂移小的传感器。
传统的旋转角度测量适用于静态刚体测量(即角度和时间无关),而在动态测量中还需要测量转速和角加速度。
对于转速,选用霍尔效应或磁电阻式旋转角度传感器,测量转子的速度,可以利用微处理器进行处理。
对于角加速度,测量转子加速和减速的变化率。需要使用MEMS陀螺仪等高灵敏度和快速响应的传感器进行测量,一般输出为毫秒级的时间信号。
旋转角度传感器在使用过程中需要考虑环境的稳定性和恶劣程度,例如温度、湿度、电磁场等对传感器性能的影响。因此,应根据环境的实际情况选择相应的传感器。
如在高温环境下,要求传感器具有良好的耐高温性和耐热性,同时应具有防水、防尘、防震功能等;在电磁环境中,需选择具有抗电磁干扰能力的传感器,并采用屏蔽措施,以确保传感器的正常工作。