一、簡介
旋轉變壓器（resolver）是一種電磁式傳感器，又稱同步分解器。它是一種測量角度用的小型交流電動機，用來測量旋轉物體的轉軸角位移和角速度，由定子和轉子組成。其中定子繞組作爲變壓器的原邊，接受勵磁電壓，勵磁頻率通常用400、3000及5000HZ等。轉子繞組作爲變壓器的副邊，通過電磁耦合得到感應電壓。旋轉變壓器的工作原理和普通變壓器基本相似，區別在於普通變壓器的原邊、副邊繞組是相對固定的，所以輸出電壓和輸入電壓之比是常數，而旋轉變壓器的原邊、副邊繞組則隨轉子的角位移發生相對位置的改變，因而其輸出電壓的大小隨轉子角位移而發生變化,輸出繞組的電壓幅值與轉子轉角成正弦、餘弦函數關係，或保持某一比例關係，或在一定轉角範圍內與轉角成線性關係。旋轉變壓器在同步隨動系統及數字隨動系統中可用於傳遞轉角或電信號；在解算裝置中可作爲函數的解算之用，故也稱爲解算器。
旋轉變壓器一般有兩極繞組和四極繞組兩種結構形式。兩極繞組旋轉變壓器的定子和轉子各有一對磁極，四極繞組則各有兩隊磁極，主要用於高精度的檢測系統。除此之外，還有多極式旋轉變壓器，用於高精度絕對式檢測系統。
旋轉變壓器(resover)包含三個繞組，即一個轉子繞組和兩個定子繞組。轉子繞組隨馬達旋轉，定子繞組位置固定且兩個定子互爲90度角(如圖1所示)。這樣，繞組形成了一個具有角度依賴係數的變壓器。
圖1：旋轉變壓器及其相關信號
將施加在轉子繞組上的正弦載波耦合至定子繞組，對定子繞組輸出進行與轉子繞組角度相關的幅度調製。由於安裝位置的原因，兩個定子繞組的調製輸出信號的相位差爲90度。 通過解調兩個信號可以獲得馬達的角度位置信息，首先要接收純正弦波及餘弦波，然後將其相除得到該角度的正切值，最終通過“反正切”函數求出角度值。
按輸出電壓與轉子轉角間的函數關係，主要分三大類旋轉變壓器：
1.正--餘弦旋轉變壓器----其輸出電壓與轉子轉角的函數關係成正弦或餘弦函數關係。
2.線性旋轉變壓器----其輸出電壓與轉子轉角成線性函數關係。 線性旋轉變壓器按轉子結構又分成隱極式和凸極式兩種。
3.比例式旋轉變壓器----其輸出電壓與轉角成比例關係。
二、工作原理
由於旋轉變壓器在結構上保證了其定子和轉子(旋轉一週)之間空氣間隙內磁通分佈符合正弦規律，因此，當激磁電壓加到定子繞組時，通過電磁耦合，轉子繞組便產生感應電勢。圖2爲兩極旋轉變壓器電氣工作原理圖。圖中Z爲阻抗。
式中K——旋轉變壓器的變比；Vm-Vs的幅值；θ——轉子的轉角，當轉子和定子的磁軸垂直時，θ=0。如果轉子安裝在機牀絲槓上，定子安裝在機牀底座上，則θ角代表的是絲槓轉過的角度，它間接反映了機牀工作臺的位移。由上式可知，轉子繞組中的感應電勢VB爲以角速度ω隨時間t變化的交變電壓信號。其幅值KVmsinθ隨轉子和定子的相對角位移θ以正弦函數變化。因此，只要測量出轉子繞組中的感應電勢的幅值，便可間接地得到轉子相對於定子的位置，即θ角的大小。
以上是兩極繞組式旋轉變壓器的基本工作原理，在實際應用中，考慮到使用的方便性和檢測精度等因素，常採用四極繞組式旋轉變壓器。這種結構形式的旋轉變壓器可分爲鑑相式和鑑幅式兩種工作方式。
1．鑑相式工作方式
鑑相式工作方式是一種根據旋轉變壓器轉子繞組中感應電勢的相位來確定被測位移大小的檢測方式。如圖3所示，定子繞組和轉子繞組均由兩個匝數相等互相垂直的繞組組成。圖中S1S2爲定子主繞組，K1K2爲定子輔助繞組。當S1S2和K1K2中分別通以交變激磁電壓時
由此可見，旋轉變壓器轉子繞組中的感應電勢VB與定子繞組中的激磁電壓同頻率，但相位不同，其差值爲θ。而θ角正是被測位移，故通過比較感應電勢VB與定子激磁電壓信號VK的相位，便可求出θ。
在圖3中，轉子繞組A1A2接一高阻抗，它不作爲旋轉變壓器的測量輸出，主要起平衡磁場的作用，目的是爲了提高測量精度。
2．鑑幅式工作方式
鑑幅式工作方式是通過對旋轉變壓器轉子繞組中感應電勢幅值的檢測來實現位移檢測的。其工作原理如下：參看圖3，設定子主繞組S1S2和輔助繞組K1K2分別輸入交變激磁電壓
