高度集成分段電阻膜位移測量裝置設計

徐佳佳，李夢雪，李丹佳，郭薇妮，熊偉

(北京精密機電控制設備研究所，北京 100076)

0 前言

位移測量裝置是伺服系統的重要反饋裝置，主要用于伺服機構位移測量并參與反饋。位移測量裝置種類繁多，包括電位計式、電容式、磁致伸縮式等，其中電位計式位移測量裝置以結構簡單、性能穩定、能適應惡劣環境等特點被廣泛應用于航空航天伺服系統。

電位計式位移測量裝置是將位移轉換為與之呈線性或任意函數關系的電阻或電壓作為輸出量的裝置。由于航天伺服技術的飛速發展，對位移測量裝置各方面的需求越來越多，通常需要在安裝空間緊湊、嚴格限制輸入電壓幅值的條件下，還要保證輸出電壓滿足系統使用要求。傳統電位計式位移測量裝置多為一段式電阻膜結構，由于結構形式的限制，系統中需額外設計電源變換電路，增加了設計的復雜性，也提高了成本，不利于系統的使用。因此，為解決系統給定的輸入電壓與測量裝置所需的電源電壓不匹配問題，在既不增加多余的電源變換電路，又滿足空間尺寸要求的條件下，提出一種高度集成分段電阻膜位移測量裝置。

該裝置采用在有效電氣行程外串聯印制同系列不同方阻配方比電阻膜的設計方案，通過分壓原理實現電壓變換功能，進而在嚴格限制空間尺寸和輸入電壓時滿足系統輸出特性要求。該測量裝置結構簡單、集成化程度高，適合系列化設計和生產，同時便于與伺服機構集成化設計，能夠滿足系統更為嚴格的使用條件。……