電機轉子位置傳感器的評述與發展趨勢

王 騁，鄧智泉，蔡 駿，2，胡榮光

(1.南京航空航天大學，南京210016;2.謝菲爾德大學，英國 謝菲爾德S1 3JD)

0 引 言

隨著自動化程度的提高，電機在工業、農業等領域均得到廣泛應用。航空航天、油田采礦等對成本、溫度、體積等有特殊要求的應用場合催生了新型電機的產生，如開關磁阻電機、永磁同步電機、無刷直流電機等。不同于傳統的直流電機，這些新型電機都需要轉子的位置信息才能穩定高效運行。

轉子的位置檢測方法總體上分為兩種:傳感器檢測技術及無位置傳感器技術。前者指在電機上安裝一套專門的位置檢測傳感器檢測轉子位置;后者則通過測量電流、電壓、磁鏈等物理量，利用這些量與轉子位置的關系間接獲得位置信息。無位置傳感器技術去除位置傳感器，簡化了系統結構，降低了成本，但控制算法復雜，精度難以保證，存在起動困難、動態性能不理想，運行轉速范圍小等缺點。因此在工程應用中采用位置傳感器檢測轉子位置更為普遍。近年來，從航空航天、數控機床等自動化設備的轉角測量到家用電器、電腦磁盤等領域的測量控制，位置傳感器均起到了不可或缺的作用。

由于電機控制方法各異及各類環境對轉子位置信號獲取的要求不同，故有必要了解傳感器的工作原理及適用范圍。合理選用位置傳感器不僅可提高電機控制效果，還能延長電機使用壽命，降低成本。

1 常見的位置傳感器

位置傳感器按裝配結構可分為接觸式與非接觸式兩種。非接觸式相比接觸式減少了摩擦，能更準確地消除機械配合造成的影響，因此應用更為廣泛。常見的非接觸式位置傳感器包括光電式、霍爾式、磁阻式、電渦流式、旋轉變壓器等。從現有文獻來看，這些傳感器各有優缺點，但無一類能適用于所有應用場合。因此對位置傳感器進行分類總結，在工程應用上具有一定的參考價值。

1.1 光電式

光電式傳感器一般由光源、光電碼盤和光電元件三部分組成。圖1 為光電式傳感器的結構，其基本原理是隨著電機轉子的轉動，碼盤不斷地遮擋或通過LED 發出的光線至光電傳感器，使其輸出高低電平，從而將轉子的機械位置信號轉化為電信號。碼盤可根據實際需求確定形狀及制作工藝。若應用于開關磁阻電機、無刷直流電機等對實時位置信號要求不高的電機，采用遮光片即可滿足位置檢測需要;若應用于永磁同步電機等需轉子實時位置信息的電機，多采用光柵制作齒盤，增加轉子位置的檢測精度［1-2］。

圖1 光電位置傳感器位置測量原理圖

光電式傳感器按大類可分為增量式及絕對式，其主要區別在于碼盤結構。增量式齒盤結構如圖2(a)所示，碼盤上的刻線分布均勻。每轉過一個刻線，傳感器輸出一個脈沖，通過基準位置后對脈沖計數檢測轉子位置。與此同時，通過增加傳感器的個數，使各傳感器的輸出成一定相差(如圖3 所示兩路光電傳感器的輸出)，可提高傳感器系統的檢測精度。增量式光電傳感器的優點是結構簡單，易于小型化，缺點是掉電后無法確定初始位置，且存在累積誤差［3］。

圖2 增量式和絕對式光電碼盤

圖3 增量式光電傳感器兩路輸出波形

絕對式碼盤一般采用二進制編碼，如圖2(b)所示。碼盤上透光道按特定的規律排列，每一個角度分辨率內均對應一個二進制數，在不同的位置下，傳感器輸出不同值反映位置。通過增加二進制數的位數即可提高該位置傳感器的檢測精度。絕對式位置傳感器輸出的是關于角度的單值函數，解決了增量式掉電后無法啟動的問題，在國防、航空航天上得到了廣泛應用。但其制造工藝較為復雜，增加了成本，不利于小型化［4］。

近年來，國內外學者通過優化碼盤結構，減小絕對式光電傳感器的體積，使得該傳感器得到了更加廣泛應用［5-7］。

多數光電式傳感器為開關型輸出，即傳感器輸出為高低電平的數字量，文獻［8］將模擬輸出的光電傳感器應用于電機控制。該方法在轉子上安裝了漸變色轉盤，通過光電式傳感器輸出的模擬信號檢測轉子位置。模擬輸出的光電式傳感器對于電機控制可有更高的靈活性，但其碼盤制造較為復雜，位置檢測的精度難以保證。

由光電式傳感器的工作原理可知，其優點在于結構簡單、輸出精度高、反應快，因此具有較為廣泛的應用前景。但光電式傳感器的光敏元件易受環境溫度的影響，且在油污、粉塵等環境中檢測效果會有所降低，故在油田采礦、火力發電等惡劣條件下難以應用。

1.2 霍爾式

基于霍爾效應的器件稱為霍爾傳感器，其具體原理如圖4 所示。將電流I 通入薄片狀的霍爾器件，豎直施加強度為B 的磁場，產生的洛倫茲力，使得載流子發生運動，元件的邊緣分別有電荷積聚，產生霍爾電場EH。穩態時，載流子的作用力相互抵消，恢復原來的運動方向，它使霍爾元件兩個邊緣產生電位差，稱為霍爾電壓UH。

圖4 霍爾效應原理圖

按照不同的輸出信號形式，霍爾傳感器有開關型和線性霍爾兩種。前者輸出高低電平的數字量，常通過計數測量信號;后者輸出模擬量，其大小與磁場強度成正比［9］。

開關型霍爾傳感器具有波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復精度高、輸出為數字量等特點。利用它可將大部分非磁的信號(壓力、位置、角度等)轉變為電量來檢測和控制［10］。

開關型霍爾傳感器受制于磁性轉子的結構，無法達到較高的檢測精度。但其體積小、造價低，在某些工程應用中有不可替代的作用。若電機控制需要更為精確的位置信息，可采用細分算法獲取更為精確的位置信號［11-13］。

線性霍爾傳感器輸出正比于磁場強度的電壓，故能實時檢測隨轉子位置變化的磁場，從而提取轉子位置信號。其具體工作原理:氣隙磁場隨轉子轉動為正弦變化，線性霍爾傳感器將該信號輸出，利用相關電路與算法對輸出信號進行處理即可得到轉子角度信息。該傳感器分辨率差，但造價便宜，因此應用較為廣泛［14］。

圖5 線性霍爾位置傳感器示意圖［15］

圖5 為常見的線性霍爾位置傳感器示意圖，H1～H4 為四個線性霍爾元件。該結構轉子上是5 對極的永磁體，其形狀經過特殊設計，在轉子勻速轉動時，線性霍爾傳感器可輸出正弦信號。四個霍爾傳感器呈相差90°排列，經過反正切函數的解算即可得出轉子位置。該結構只需兩個霍爾傳感器即可獲得位置信號。文獻［15］表明，增加霍爾傳感器個數可有效抑制永磁體不對稱造成的幅值、相位誤差以及轉子偏心影響。

霍爾傳感器是感應磁場變化獲取轉子位置信息，因此理論上可直接利用永磁電機轉子上產生的磁場檢測位置，減小系統體積，如圖6 所示。然而傳感器輸出受電樞繞組電流影響，會有相角滯后，且非正弦。文獻［16］通過檢測電流獲得滯后角從而解算出實時角度。同時，引入卡爾曼濾波器以獲取正弦信號，避免了傳統濾波器的相角滯后，提高了檢測精度。

圖6 集成霍爾傳感器的無刷直流電動機

然而，實際中霍爾傳感器的估測信號會由于外界因素存在一定偏差。溫度對線性霍爾傳感器的霍爾系數影響較大，使得輸出信號不能準確跟蹤實際的磁場強度，影響了電機的控制效果。故在線性霍爾傳感器設計時，常內部集成溫度補償電路。另外，該傳感器的輸出信號對磁場分布較敏感，故工程中對傳感器安裝位置也有一定的要求。若安裝誤差較大，檢測到的磁場相角差不是設定值，會產生較大偏差。同時，線性霍爾傳感器的模擬輸出電壓一般不高，易受電磁噪聲干擾，故需設計合適的濾波電路來對輸出信號進行處理。對于各種引起誤差存在的因素，實際中均需采取一定的處理方式，才能得到準確的位置信息［17］。

霍爾傳感器由于其獨特的工作特性，可被封裝在密閉環境中，適用于臟濕、粉塵等惡劣環境。與此同時，霍爾傳感器常常需要永磁體或者勵磁才可以工作，因此應用時需安裝與轉子同軸的含永磁體位置檢測裝置，這在一定程度降低了其體積小的優勢。

1.3 磁阻式

磁性材料隨外部磁場變化而相應改變阻抗的特性稱為磁阻效應。磁阻式傳感器就是根據磁性材料的這一性質而制成的測量用傳感器，被廣泛用于磁性齒輪轉速、旋轉方向的測量。磁阻材料多選用坡莫合金，其相對磁阻變化為2% ～3%。

圖7 磁阻效應原理圖

磁阻效應原理如圖7 所示，若外磁場M 與合金內電流方向成一個角度α，會使得合金的電阻R 發生變化，其函數關系:

式中:R0為坡莫合金在未施加外磁場時的電阻值;ΔR0為坡莫合金的阻值絕對變化量。由式(1)可見，合金的電阻與磁場間是一個角度效應，適用于角度參數的測量［18］。

早在1992 年，就有學者將磁阻傳感器應用于電機位置信號的檢測［19］。檢測裝置原理如圖8所示，

圖8 磁阻傳感器位置檢測原理圖

轉子部分由四極永磁體構成，定子為連續排布的45°坡莫合金，連接方式為間隔串聯。兩條電路同時接入恒流源，輸出電壓:

式中:IR0可通過差分放大器消除，將上式相減放大可得:

輸出電壓為正弦曲線，可對應此時的轉子位置信息。圖8 的位置檢測裝置多適用于轉子為四極的電機。若要將該裝置應用于其它結構的電機，只需改變該裝置的永磁體、坡莫合金極弧長度即可。

近年來，磁阻傳感器的研究熱點主要集中在巨磁阻效應(Giant Magnetoresistance，GMR)上［20-21］，主要是由于傳統磁阻材料電阻變化率最大為2% ～3%，而巨磁阻效應電阻變化率可達到50%，比普通磁電阻效應大了一個數量級，更有利于信號的處理及檢測精度的提高。利用GMR 傳感器的位置角測量系統如圖9 所示。

圖9 巨磁阻位置傳感器［20］

GMR 傳感器具有體積小、成本低、抗惡劣環境等一系列優點，使得它具有良好的發展前景。但GMR 作用機理等理論方面的研究仍不完善，目前對GMR 的研究仍在探索之中［22-23］。

磁阻式位置傳感器與霍爾式相同，需永磁材料向其提供位置信號，這在一定程度上限制了磁阻式位置傳感器的應用。

1.4 電渦流式

電渦流傳感器由于其工作穩定、環境適應性強、無接觸等特點，成為近幾年較為熱門的傳感器，被廣泛應用于無損檢測、位移檢測、位置檢測。圖10 為電渦流式傳感器結構圖，由探頭線圈、延伸電纜、前置器三部分組成［24］。

圖10 電渦流式傳感器工作示意圖

電渦流式傳感器工作原理如圖11 所示。當傳感器探頭線圈通以正弦電流i1時，空間內產生交變磁場H1，使金屬導體表面產生一定的感應電流，即電渦流i2。與此同時，i2又產生新的交變磁場H2，其方向與H1相反，從而導致線圈的等效電阻發生變化。在金屬導體的線圈激勵電流的頻率f、空間磁導率μ、線圈電阻率ρ 不變的情況下，線圈阻抗Z 為關于x 的單值函數。電渦流位置傳感器便是通過這一性質設計的。

圖11 電渦流效應工作原理

在測量轉子位置時，只需在轉子上加裝一個齒輪狀金屬體，通過電渦流傳感器檢測金屬表面與傳感器的距離，即可測算出轉子位置或轉速［25］，如圖12 所示。

圖12 電渦流式傳感器位置測量方法圖

電渦流位置傳感器的激勵線圈等效電感、與金屬盤互感等參數會影響位置檢測性能。優化設計的探頭形狀及金屬體齒寬、槽寬可有效提高電渦流位置傳感器的檢測性能［26-27］。

電渦流式位置傳感器適合在高溫等惡劣條件下運行。如卡曼公司生產的高溫位移傳感器工作溫度范圍達到-195°C ～538°C，已廣泛應用于核反應堆、渦輪機、火箭發動機等場合。

1.5 旋轉變壓器

旋轉變壓器是一種輸出電壓隨轉子位置角變化而變化的位置傳感器，由于其結構堅固，受干擾較小，響應速度快，廣泛應用于高溫高速運行場合［28］。其缺點在于信號處理比較復雜，但隨著最近幾年解碼芯片的發展，該問題已逐步得到解決。

傳統旋轉變壓器的工作原理如圖13 所示。在激磁繞組中通正弦電壓，隨著轉子位置的改變，激勵繞組與相互垂直的兩個信號繞組(正弦繞組及余弦繞組)的耦合程度發生改變，從而使信號繞組的感應電勢隨轉子位置按正余弦規律變化［29］。

圖13 的旋轉變壓器激勵繞組通過滑環和電刷連至變壓器外部。這種旋轉變壓器檢測精度較高，但受制于電刷和滑環等結構，運行速度和壽命等均受限制，目前應用較少。因此需要研發新結構的旋轉變壓器解決上述問題。

圖13 傳統旋轉變壓器原理圖

最先想到的是使用永磁材料取代外部的電激勵源。文獻［30］所述旋轉變壓器由永磁體轉子、定子鐵心和信號線圈組成，但這種結構的旋轉變壓器由于需使用永磁材料，故未得到很好的研究推廣。

美國和日本等國學者提出用耦合變壓器實現無刷化，其具體結構如圖14 所示。激勵信號注入耦合變壓器的定子，其轉子與旋轉變壓器的轉子同軸相連，這樣就在旋轉變壓器的轉子上施加了正弦信號。這種旋轉變壓器省去了滑環和電刷結構，安全性得以提高，但其體積增加、成本提高，結構也更加復雜，不利于加工生產［31］。

圖14 帶耦合變壓器的旋轉變壓器結構圖

磁阻式旋轉變壓器工作原理為通過一定的繞線方式以及轉子結構，使氣隙磁導隨轉子位置變化而變化，從而使信號繞組的感應電勢幅值隨之變化［32-34］。常見的磁阻式旋轉變壓器結構如圖15 所示。其本質上是一種累加式位置傳感器，位置檢測精度與轉子鐵心的小齒數有關，數據處理方法與傳統旋轉變壓器不同。

圖15 傳統變磁阻式旋轉變壓器

圖16(a)是單極式變磁阻旋轉變壓器。這種旋轉變壓器利用了轉子的凸極效應，激勵繞組及信號繞組均繞制在定子齒上。當線圈以特定的方式排列，且轉子設計成某些特定形狀時，氣隙磁導僅含有恒值及基波分量。在合理設計的基礎上，激勵繞組的氣隙磁導不隨轉子位置變化而改變，而信號繞組的感應電勢隨轉子位置正弦變化［35］。

圖16(b)是多極式變磁阻旋轉變壓器。其工作原理與單極式相同，都是利用轉子的凸極形狀改變氣隙磁導。所不同的就是轉子的極數有所增加，當其應用于多極電機時，只需將轉子極數與電機極數做到一致即可實時測得電角度。因此多極式變磁阻旋轉變壓器適合用于多極式電機的轉子位置檢測［36］。

圖16 兩種磁阻式旋轉變壓器結構圖

由于旋轉變壓器對安裝精度的要求很高，近幾年出現了一種單極性等氣隙結構旋轉變壓器，該旋轉變壓器本質上仍為磁阻式旋轉變壓器，其結構如圖17 所示。由圖中可見，激磁繞組及信號繞組均繞在定子上，其中激磁繞組水平嵌放在定子上、下齒之間，信號繞組套在定子的上、下齒上;轉子由導磁環及不導磁的保護套制成，其旋轉時即可改變激勵繞組與信號繞組的耦合程度。實驗證明該結構具有良好的抗機械偏心能力［36-37］。

圖17 單極性等氣隙旋轉變壓器結構圖［37］

根據旋轉變壓器上的耦合關系，向激勵繞組通入高頻等幅交流電，相互垂直的兩個副邊，其中一個得到正弦包絡的振蕩波形，另一個得到余弦包絡的振蕩波形，波形如圖18 所示［38］。圖中由上至下分別為原邊電壓、轉子轉角、cosine 副邊電壓、sine 副邊電壓。

圖18 旋轉變壓器波形圖

根據圖18 的波形，有多種方法可以求解轉子位置。比如將兩個副邊電壓峰值信號提取后，經A/D轉化進DSP，利用反正切函數等運算得到轉子轉角信息［39］。

文獻［40 -41］采用軟件解算旋轉變壓器轉子位置。其本質是電機控制、高頻信號發生、位置信號采樣用的是同一個DSP，使得三者的時間同步。為了簡化結構可用方波注入。該方法具有低成本、算法簡便等特點。

總體來說，磁阻式旋轉變壓器是旋轉變壓器的發展趨勢。磁阻式變壓器只在定子上繞有繞組，解決了傳統旋轉變壓器繞線麻煩、磨損較大的問題，同時磁阻式旋轉變壓器結構軸向長度較小，節省了空間［42］。但磁阻式旋轉變壓器抑制諧波較麻煩，故該類旋轉變壓器設計較為復雜。

2 位置傳感器應用分析

上文對常見的位置傳感器分別從原理、裝置結構等方面進行了闡述。在選用時需綜合考慮工程的各項要求，下文將分析比較傳感器的各項性能，為工程選用提供參考。

2.1 精度

檢測精度是衡量位置傳感器性能的重要指標。高精度的位置信息是實現電機精確、高效控制的重要因素。不同電機對位置信號精度的需求亦不相同，例如對于同步電機，精確的實時位置信息必不可少;而對于開關磁阻、無刷直流等方波驅動的電機，并不需要精確位置信號。故選用傳感器時需考慮電機的控制精度要求。

獲取精確的位置信號有兩種方法，一種是硬件上的細分，例如采用光柵制作的光電碼盤;另一種是采用模擬信號輸出，例如線性霍爾傳感器。前者在傳感器的材料、加工上要求更高，但解算出的位置信號誤差較小。后者輸出信號的處理更為復雜，在處理過程中累計誤差較多，可靠性不如前者。

綜合比較各類位置傳感器，光柵光電碼盤的檢測精度最為可靠。一方面由于光柵的制作工藝使得其對位置信號的細分更為密集;另一方面光電碼盤輸出數字信號，信號處理簡單快速。因此光電碼盤廣泛應用于交流電機控制等對轉子位置要求較高的場合。

2.2 體積

在航空航天等應用場合，體積大小亦為傳感器選用的重要依據之一。體積需考慮三方面因素:位置傳感器本身體積、與傳感器配套的裝置體積(如同軸碼盤等)及檢測電路的體積。

光電式傳感器本身體積較小，檢測電路簡單，但需要配套設計與電機轉子同軸的光電碼盤。總體來說光電式傳感器在體積方面有一定的優勢。霍爾及磁阻傳感器常用于永磁轉子電機，這可以省去同軸裝置。然而當其應用于非永磁轉子電機時，該優勢不復存在。與光電式傳感器相同，霍爾及磁阻式傳感器檢測電路較為簡單，可有效減少位置檢測裝置的體積。旋轉變壓器本身已包含同軸轉子，就現有的研究成果來看，各國學者已可將旋轉變壓器的體積降至足夠小。但旋轉變壓器的檢測電路較為復雜，需要信號發生、檢測比較等多部分電路，但解碼芯片的出現一定程度上減少了檢測電路的體積。電渦流式傳感器本身體積較大，且需配合專門設計的同軸金屬盤使用，難以壓縮其體積。

綜上所述，若只考慮傳感器本身，霍爾、磁阻式體積更小，優勢更大。然而工程中選用時需綜合考慮檢測電路體積等因素，因此要根據電機類型、應用場合選取總體體積最小的傳感器系統。

2.3 環境適應性

在環境惡劣的電機應用場合，傳感器檢測時的環境適應性亦需多加考慮。由于檢測原理的差異，各位置傳感器適應環境的能力亦不相同。在傳感器選用時需考慮溫度、濕度、粉塵等因素。

光電式傳感器檢測光信號，在粉塵較多的情況下光信號傳遞易受阻擋，導致檢測效果受干擾，無法反映轉子位置。霍爾式及磁阻式傳感器檢測磁場，因此在強磁場條件下表現往往難以滿足工程需求。與此同時，傳感器有時需工作在高溫環境中。較高的溫度一方面會影響傳感器中永磁體性能，另一方面霍爾、磁阻傳感器會有較大的溫漂現象。設計溫度補償電路可以解決該問題，但其可靠性會受到影響，檢測效果不如其它的位置傳感器。

不同于以上傳感器檢測外界的物理量(光、磁)，電渦流傳感器及旋轉變壓器檢測的信號均為主動施加獲得，因此信號檢測受到環境影響較小。尤其在高溫、高輻射環境下，這兩種傳感器的檢測性能明顯優于其他類型。在核電站、航空航天等環境惡劣、且不計成本的情況下，往往優先考慮電渦流傳感器及旋轉變壓器。

2.4 成本

在大多數情況下，電機系統對于成本有一定的限制。位置傳感器作為電機控制系統的重要組成部分，其成本亦成為選用時重要的考量標準。在保證系統要求的情況下，選用合適的傳感器可有效降低系統成本，提高性價比。

一般來說，霍爾、磁阻這兩種傳感器制造工藝較為簡單，成本較之其它類型傳感器有較大優勢。光電式傳感器的成本需視碼盤的檢測精度而定，若精度要求較高，光柵制作工藝復雜，成本會有所提高。

電渦流式傳感器由于其工作原理復雜，造價較高，但由于其良好的環境適應性，常用于航空航天等不太限制成本的場合。旋轉變壓器由于其信號處理較為復雜，解碼芯片價格較高，在成本中占了很大的比重。

傳感器的成本與其精度、性能有較大的聯系。同類型的傳感器精度越高、性能越強，成本勢必越高。因此難以簡單評判各傳感器的成本優勢孰高孰低。但在滿足工程需要的前提下，合理選用傳感器仍可有效降低成本，提高系統的性價比。

綜上所述，現將上文所述位置傳感器各項性能指標列于表1。表中，★的個數多，代表精度高、體積小、環境適應性強及成本低。工程應用中可根據具體應用場合的要求對照此表進行位置傳感器的選擇。

表1 各位置傳感器性能優劣比較表

3 位置傳感器的發展趨勢

為進一步提高電機的控制效果，使其能夠適應各類工程需求，還有一些重要的方向值得傳感器研究機構及生產廠商探索研究。

3.1 高精度的位置傳感器

在風力、潮汐發電等多極電機應用場合，每個電周期所對應的機械角度較小，往往需要位置傳感器信號能夠檢測到更小的角度變化。且在姿態控制、電機伺服系統等場合，高精度的位置信號是精確控制電機的關鍵因素。因此，高精度是位置傳感器的重要發展方向之一，也是提高電機控制效果，拓展新能源等新興電機應用場合的重要因素。

3.2 位置傳感器的故障處理能力

由于加工、老化、外界干擾等因素，位置傳感器是電機控制系統中較為容易發生故障的部分。然而在航空航天、醫療、化工制造等對可靠性要求較高的領域，即使出現傳感器故障，也要保證電機可靠運行。為此，具有容錯性能、故障處理能力強的位置傳感器系統能夠盡可能地減少故障所造成的損失，提高電機的可靠性，拓寬電機的應用范圍。

3.3 專用位置傳感器信號處理芯片及電路

目前位置傳感器的輸出信號多通過DSP 等數字信號處理芯片解算位置及控制電機運行。然而這些芯片多為串行執行的，各片內資源容易相互影響。尤其在電機高速運行時，位置信號的解算在每個控制周期內占據了較多的時間，不利于電機的復雜控制及新型算法的應用。

專用位置傳感器信號處理芯片及電路獨立于電機控制系統，使位置解算與電機控制并行執行，可較好地滿足復雜算法及高速情況下對于位置信號快速性及精確性的要求。因此，多功能、高可靠性的信號處理芯片及電路開發可有效提高電機的控制效率，拓寬電機的應用場合。

3.4 間接位置傳感器

在潛艇推進器、微小電機等應用場合，位置傳感器的引入會帶來軸向長度增加、體積重量增大等問題。這些情況下傳統的位置傳感器已無法滿足工程的需要。

近幾十年來，諸如探測線圈、高頻信號注入等間接位置檢測方法為電機的位置檢測提供了新的思路。這些方法雖然沒有采用傳統位置傳感器，但仍然使用了電壓、電流等傳感器，因此仍可認為是傳感器系統。從現有文獻來看，還沒有形成一整套可以完全代替位置傳感器的間接位置檢測方法。因此研究間接位置傳感器技術對于拓展電機應用、提高電機控制的靈活性有著至關重要的作用。

4 結 語

位置傳感器是電機控制系統的重要組成部分，選取價格合理、滿足應用條件的轉子位置傳感器對電機性能及運用起到了不可或缺的作用。本文從工作原理、結構等方面進行了闡述，調研了各類位置傳感器。與此同時，本文分析了某些應用場合位置傳感器的性能表現，并根據電機的應用需求提出了位置傳感器的發展方向，以期對電機位置傳感器選用及研究提供依據。

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