仪器仪表学报

作者：张天恒，彭东林，王阳阳，郑永，段正南

单位：张天恒,重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心重庆400054,,彭东林,重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心重庆400054,pdl@cqut.edu.cn,王阳阳,重庆理工大学两江国际学院重庆401135,,郑永,重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心重庆400054,,段正南,重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心重庆400054,

关键词：绝对测量;传感机理;传感结构;感知电极的形状;绝对式时栅角位移传感器

基金：中文基金项目国家自然科学基金项目（52175454）、重庆市教委科技攻关项目（KJQN202301161,KJQN202301116）、重庆市自然科学基金项目（CSTB2024NSCQ-MSX0244)资助

在智能控制系统的核心部件中，绝对式角位移传感器占据着至关重要的地位。其测量精度与长期运行的可靠性，直接决定了整个控制系统的性能上限。综述了基于不同物理原理的绝对式角位移传感器（电感式、光电式、电场式、磁电式），深入探究其核心传感机理。阐述了各类绝对式角位移传感器的工作原理、感知电极的形状（特殊编码、环形、扇形、正弦形、花瓣形等）来适应不同的传感机理、感知单元（从栅线到栅面再到阵列）的构型特征来提高感知精度、传感媒介向多媒介耦合转变增强复杂环境的适应性、典型的绝对测量的结构特征以及当前的研究现状。在分析各自优势的同时，也明确指出其固有的局限性，同时对比分析了当前市场上主流产品的性能指标及其典型应用领域，为工程选型提供参考。剖析了在不同传感机理下，融合时空调制技术，通过在空间上周期性分布感知单元并在时间维度上进行信号扫描与解调，具备高精度与抗干扰特性的绝对式时栅角位移传感器。最后，对绝对式角位移传感器未来发展趋势进行展望。在提升传感器精度与分辨率的同时，增强在极端环境下的鲁棒性与可靠性,深化多传感器信息融合技术以满足复杂智能控制系统对多维信息感知的更高需求。

来源：2025年第6期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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