引言：柴油机电子调速器系统的高效运行依赖于精确的角位移传感器。目前，电感差动式位移传感器在测量角位移方面存在不足，如体积大、励磁稳定性差、零点不易处理及电路复杂造成的精度低、可靠性差。本文旨在设计一种新型角位移传感器，以满足柴油机电子调速器对角位移高性能测量的要求。

电子调速器系统工作原理

柴油机电子调速系统由外环和内环组成双闭环PID控制模块来进行控制。外环通过给定的柴油机转速与检测到的柴油机转速比较，由外环PID进行控制调整；内环根据外环给定信号与实际位置信号的差值进行控制，通过执行机构对齿条位置进行调整。

角位移传感器设计

本文采用了差动变压器原理作为设计基础。线圈组合及其圆盘示意图如图所示。线圈组合由一个初级线圈和2个对称次级线圈构成，偏心圆盘固定在轴上，与中间位置时2个次级线圈磁感应强度相同。当偏心圆盘转向一边时，另一边磁感应强度增大，因此输出信号随着偏心圆盘转动而变化。

信号调理电路设计

为了解决零点误差、漂移等问题，本文以AD598为核心，设计了角位移传感器信号调理电路。该电路主要包含滤波保护电路模块，对输入激励电压信号进行滤波保护；信号对称电路模块可调整输出正负向大小与对称性；以及放大通道，用以进一步滤波并大小调整输出。

实验验证

4.1 参数匹配实验

通过改变元件安装角度来调整参数匹配，最终得到最佳配合性能曲线，其配合特性基本良好，且呈现出良好的直观关系，其线性度为0.3％，动态响应达到0.20s。

4.2 内环实验

内环模块工作原理是将理论转速与反馈转速之差合成后，再经PI控制模块后到达执行机构。实验结果表明，在-5～5V范围内呈现良好的直观关系，其线性度为0％，动态响应达到0s.

4．3 外 环 实 验 外 环 PID 控 制 方 案 图 如 图 6 所 示 由 图 可 知 转 速度 偏 差 的 电 压 信 号 在 -5～5V 之间变化时，从-32°至32°范围内呈现良好的直观关系，其时间常数为0s,重复误差小于10%。

综上所述，本文提出的新型角位移传感器结构小巧、高灵敏，可靠操作，并且其三大组成部分（包括立场探测元件、光学反射部件和微型光学放大装置）均已被成功应用于实际工程中，为提高电子调控设备性能提供了一种有效方法。此类技术对于提高工业自动化水平具有重要意义，同时也为研究人员提供了新的研究方向和思维方式。在未来的工作中，我们计划进一步优化此类方案，以适应更广泛的应用需求，并探索其潜在扩展可能性。此外，还需要考虑如何实现这些技术上的商业化，以便它们能够被广泛使用并产生实质性的经济效益。

关键词：電子調速系統; 角 位 移 傳 感 器; 三 大 組 成 部 分; 高 精 度; 高 可 靠 性