引言電動執行器運行過程（chéng）中需要對閥門的（de）行程位置進行實時檢測,以確保閥門的開度在指定的位置,從而實現整（zhěng）個流體工程係統（tǒng）的正常運（yùn）轉。所以（yǐ）,電動執行器中的位置傳（chuán）感器(也叫（jiào）閥位檢測裝置（zhì）)就顯得十分重（chóng）要。電動執行器的閥位檢測裝置經過了多年的發展,從電位（wèi）器到今天的絕對位置編碼器（qì）,發生了多次改變。這主要的原因是市（shì）場的要求在不（bú）斷（duàn）地變化,並且是（shì）在向高精度、高可靠性的方向變化。1電位器檢測早期的執行器（qì）均采用電位器來檢測行程位置（zhì）,電（diàn）位器有（yǒu）三個外接電氣端子,兩個固定（dìng）端、一個變化端,變化端與電位（wèi）器內部的（de）滑動端子的電（diàn）氣點（diǎn）相（xiàng）連,滑動端子的機械（xiè）軸與執行器的（de）閥位軸（zhóu）相連,當執（zhí）行器的閥位（wèi）變化時（shí）,帶動滑動端子在兩個固定端的內部（bù）點之間滑動,電位器的輸出電（diàn）壓隨之發生改變,從而實時反映了執行器的閥位變化。由於存在（zài）滑動端（duān）子,故易磨損、壽命短,且有固定死區,不能任意安裝,難以實現免開蓋調試;另外,單圈電位（wèi）器（qì）與變比（bǐ）齒輪結合應用於多回（huí）轉電動執行（háng）器時導致回差大[1]。2霍爾傳感器（qì）為了解決使用電位器的易磨損、壽命短、有固（gù）定死區、不能任意安裝、回差大等缺陷（xiàn）,出現了采用非接觸式（shì）的霍爾傳感（gǎn）器方式來檢測閥位。這種磁性傳感器具有無磨損、精（jīng）度高、無固定死區、回差小、可實現免開蓋調試的特點。其工作原理是在執行器（qì）的閥位軸上裝入一個塑料盤,盤內鑲（xiāng）嵌有幾組磁鋼柱,磁鋼盤的周圍安放有兩個幹簧（huáng）管。當執行（háng）器的閥位變化時,閥位軸上帶動磁鋼盤（pán）轉動（dòng）,盤內（nèi）鑲嵌的磁鋼柱正對幹簧管時,幹簧管就輸出一個脈衝信號。由於盤內鑲嵌有幾組磁鋼柱,故閥位（wèi）軸轉一（yī）圈,幹簧管就會輸出多個脈衝信號,兩個幹簧管輸（shū）出的（de）脈衝數加起來（lái）就是閥位軸轉一（yī）圈所得到的脈衝數,得到的脈衝數存放在（zài）脈衝計數器中。如果把全關位置的（de）脈衝數設定為（wéi）0,執行器帶動閥門從全關到全開所得到的脈衝數（shù）設定為全開位置,則讀出執行器運行到任何位置時的脈衝數就可得（dé）出閥門的開（kāi）度位置（zhì）。使用電池來（lái）維持執行器斷電後手動時的脈衝計數值和斷電後（hòu）的位（wèi）置顯示,在執行器斷（duàn）電後,脈（mò）衝計數器中保存的脈衝數不會丟失,閥門的開度位置在斷電後記錄到內置存儲（chǔ）器中;執行器上電時讀出（chū）,不需（xū）要重（chóng）新設（shè）定行程。但當電池電量用完時手動可能會發生行程（chéng）檢測出錯[2]。3絕對編碼器檢測為了克（kè）服脈（mò）衝編（biān）碼器固有的問（wèn）題,保證在執行器斷電之（zhī）後的閥門位置信息檢測無需電池支持,做到這點則（zé）需要一套完整的（de）絕對位置編（biān）碼器。絕對位置編碼器通（tōng）常有光電式、電磁式（shì）或兩者結合的形式。光（guāng）電式絕對位置（zhì）編（biān）碼器是采用定（dìng）位精度更高的光柵碼盤信號,碼（mǎ）盤上精確地印（yìn）製上（shàng）二進製編碼,碼盤上各圈圓環分別代表（biǎo）一位二進（jìn）製的數字碼（mǎ）道,在同一個碼（mǎ）道上印製黑白等（děng）間隔圖案,形成（chéng）一套編碼[3]。圖1是光電式絕對編碼器的原理示意圖（tú）,黑色不透光區和白色透（tòu）光區（qū）分別代表二進製（zhì）的“0”和“1”。在一（yī）個四位（wèi）光電碼盤上（shàng）,有（yǒu）四圈數字碼道,每一個碼（mǎ）道表示二進製的一位,裏側是高位（wèi）,外側是低（dī）位,在360°範圍內（nèi）可編數碼數為16個。工作時,碼盤的一側放置電源,另一邊放置光電接收裝置,每個碼道都對應有一個光電管及放大、整形電（diàn）路。碼盤轉到不同（tóng）位置,光電元件接收（shōu）光信號,並轉（zhuǎn）成相應的電信號,經放大整形後,成為相應數碼電（diàn）信（xìn）號。為了克服非單值性誤差,實際（jì）使用（yòng）中采用循環（huán）碼,習慣上又稱格雷碼。