1.一种双层正弦补偿式时栅角位移传感器,包括转子(1)和与转子正对平行且留有气隙的定子(2),所述转子(1)包括转子基体(11)、设在转子基体上的感应单元和覆盖在感应单元上的转子绝缘层(12),所述定子(2)包括定子基体(21)、设在定子基体上的激励单元和覆盖在激励单元上的定子绝缘层(22);其特征在于:所述激励单元包括沿周向均匀排布的三个扇区,每个扇区都包括第一激励线圈和第二激励线圈,相邻两个扇区沿周向间隔的圆心角为 每个扇区内第一激励线圈与第二激励线圈沿周向间隔的圆心角为 第一激励线圈由第一导线段(23)和第二导线段(24)构成,第一导线段(23)、第二导线段(24)分别布于两层,第一导线段(23)沿曲线绕制,第二导线段(24)沿曲线绕制;第二激励线圈由第三导线段(25)和第四导线段(26)构成,第三导线段(25)、第四导线段(26)分别布于两层,第三导线段(25)沿曲线 绕制,第四导线段(26)沿曲线 绕制;其中,b>a,W表示第一、第二激
励线圈的周期,i依次取0至M‑1的所有整数,M表示激励单元的对极数;
所述感应单元与激励单元正对平行,感应单元包括感应线圈,感应线圈由第一正弦形线圈(13)和第二正弦形线圈(14)串联形成,第一正弦形线圈(13)和第二正弦形线圈(14)分别布于两层,且其起始端通过引线连接、终止端作为感应信号输出端;
所述第一导线段(23)、第二导线段(24)中分别通入方向相反的正弦激励电流,所述第三导线段(25)、第四导线段(26)中分别通入方向相反的余弦激励电流,当转子(1)相对于定子(2)转动时,感应线圈输出感应信号,经处理得到转子(1)相对于定子(2)的角位移值。
2.根据权利要求1所述的双层正弦补偿式时栅角位移传感器,其特征在于:所述第一正弦形线圈(13)为非闭合线圈,且沿曲线 绕制形成,第一正弦形线圈(13)的起始端与终止端接近但不重合,第二正弦形线圈(14)的结构与第一正弦形线圈(13)的结构相同,且同轴绕制,第二正弦形线圈(14)的起始位置与第一正弦形线圈(13)的起始位置沿周向错开的圆心角为 其中,R表示曲线f5的基圆半径,A表示曲线f5的幅值,n表示第一正弦形线圈(13)的周期个数。
3.根据权利要求1或2所述的双层正弦补偿式时栅角位移传感器,其特征在于:所述感应线圈输出的感应信号与激励信号进行比相,相位差由插补的高频时钟脉冲个数表示,经换算后得到转子(1)相对于定子(2)的角位移值。
4.根据权利要求3所述的双层正弦补偿式时栅角位移传感器,其特征在于:所述感应线圈输出的感应信号先经滤波放大电路滤波、放大后,再与激励信号经整形电路整形成方波,而后再进行比相。