目前，角度測量的裝置，應用的最為廣泛的有光電編碼器和旋轉變壓器。但是光電編碼器的抗干擾性差，不宜應用在條件惡劣的場(chǎng)合中。與之相比，旋轉變壓器由于結構簡(jiǎn)單，堅固耐用，抗干擾性強，能夠應用在各種條件惡劣的場(chǎng)合，所以在特殊領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用。旋轉變壓器簡(jiǎn)稱(chēng)為旋變，主要應用于角度測量，將轉子轉角變換成與之呈現某一函數關(guān)系（正余弦、線(xiàn)性、比例、特種函數）的模擬電信號，屬于一類(lèi)精密控制的微電機。由于基本實(shí)際使用的都為正余弦旋轉變壓器，所以以正余弦變進(jìn)行討論。

　　正余弦旋轉變壓器其繞組分別放在定、轉子上，兩側繞組之間的電磁耦合程度與轉子的轉角密切相關(guān)。正余弦旋轉變壓器正是利用它們之間的不同相對位置來(lái)改變它們之間的互感，以便在定子繞組中獲得與旋轉θ成正、余弦函數關(guān)系的端電壓。正余弦旋轉變壓器如圖1所示。

圖1 正余弦旋轉變壓器電氣原理圖

　　實(shí)際使用中，一般采用轉子勵磁的方式。 R2-R4作為轉子勵磁繞組，R1-R3作為交軸繞組（一般短接，實(shí)現交軸補償，也稱(chēng)為補償繞組），兩者空間互相垂直且匝數、型式完全相同。S1-S3和S2-S4分別為定子上的正弦輸出繞組和余弦輸出繞組，它們的結構也完全相同。對正余弦旋轉變壓器的勵磁繞組、正弦繞組和余弦繞組的輸出信號進(jìn)行測量和分析，可以計算出旋轉變壓器的電氣角和旋轉速度，從而得到被測電機的角度、轉速等參數。

　　旋轉變壓器有著(zhù)不同的分類(lèi)方法，主要可以按照有無(wú)電刷和滑環(huán)的接觸、極對數的多少、轉子有無(wú)繞組、輸入輸出相數、裝配方式等，各種分類(lèi)方法不是獨立的。

　　按有無(wú)電刷和滑環(huán)，可將旋轉變壓器分為接觸式旋變和無(wú)接觸式旋變兩種。接觸式旋變就是通過(guò)電刷和滑環(huán)將繞組和外電路進(jìn)行連接。無(wú)接觸式旋變是通過(guò)環(huán)型耦合變壓器來(lái)取代電刷和滑環(huán)的作用將繞組和外電路進(jìn)行連接，也被稱(chēng)為無(wú)刷式旋轉變壓器，如圖2所示。

圖2無(wú)刷旋轉變壓器原理圖

　　環(huán)型耦合變壓器（簡(jiǎn)稱(chēng)環(huán)變）在旋轉變壓器部分的前端將勵磁電壓（一般7V，10KHz）傳遞至旋轉變壓器的轉子部分，從而在定子側將感應的正余弦信號輸出，以此來(lái)實(shí)現無(wú)刷的功能。

　　早期的旋轉變壓器都是有刷結構，由于接觸式旋變存在電刷和滑環(huán)，兩者之間的滑動(dòng)接觸使得其壽命和可靠性受到限制，而且會(huì )產(chǎn)生噪聲，所以被無(wú)刷式旋變所取代，如今所說(shuō)的旋轉變壓器，基本指的是無(wú)刷旋轉變壓器。

　　旋轉變壓器按極對數的多少，可以分為單對極旋變和多對極旋變兩種。其中多對極旋變是為了提高角度測量的精度，一般使用時(shí)與被測電機的極對數匹配一致。

　　既有單獨使用的多對極旋轉變壓器，也有和單對極旋變組成統一系統的旋轉變壓器。在組成的統一系統中，如果單對極旋變和多對極旋變各自獨有自己的定、轉子鐵芯，這種結構被稱(chēng)為單通道旋轉變壓器；如果單對極旋變和多對極旋變在同一套定、轉子鐵芯中，而分別有自己的單對極繞組和多對極繞組，這種結構被稱(chēng)為雙通道旋轉變應器，一般雙通道結構的旋轉變壓器較多。

　　所以，目前按極對數來(lái)分類(lèi)的旋轉變壓器，主要應用的是：?jiǎn)螌O旋變，多對極旋變，雙通道旋變。

　　補充說(shuō)明：旋轉變壓器的極對數也被稱(chēng)為軸倍角，極對數為n時(shí)的軸倍角表示為nX。即：?jiǎn)螌O旋變的軸倍角是1X，軸倍角2X以上為多對極旋變，單對極與多對極組合的旋變的軸倍角表示為1X-nX。單對極旋變、多對極旋變、組合旋變亦被稱(chēng)為單速旋變、多速旋變、復速旋變。

　　按轉子上有無(wú)繞組，可以將旋變分為無(wú)刷旋轉變壓器和磁阻式旋轉變壓器。無(wú)刷旋變通過(guò)環(huán)型耦合變壓器來(lái)實(shí)現轉子繞組和外電路的連接，但是，由于環(huán)型耦合變壓器的存在，造成旋轉變壓器的尺寸、體積、重量較大，在一些空間有限的場(chǎng)合應用受到限制。磁阻式旋轉變壓器（VR旋轉變壓器）轉子上不安置繞組，而是把激磁和信號繞組都安放在定子上。

　　磁阻式旋轉變壓器根據磁阻變化原理設計的一種無(wú)接觸式旋轉變壓器，隨著(zhù)轉子位置角的變化，氣隙磁導不斷變化，氣隙磁密也不斷變化，從而導致定子上信號繞組的感應電勢不斷變化。磁阻式旋轉變壓器如圖3所示。

圖3磁阻式旋轉變壓器

　　補充說(shuō)明：磁阻式旋轉變壓器轉子上的齒（極靴）數，決定了磁阻式旋變的極對數。一般磁阻式旋變都是2對極（2X）及以上的多對極旋變。磁阻式旋轉變壓器轉子外形如圖4所示。

圖4磁阻式旋轉變壓器轉子外形

　　按照勵磁電壓輸入及輸出電壓的相數，可以將旋轉變壓器分為1相勵磁/2相輸出（BRX）, 2相勵磁/1相輸出（BRT），2相勵磁/2相輸出（BRS）。

　　其中1相勵磁/2相輸出（BRX）是應用最廣的形式。

　　按照旋轉變壓器的裝配方式可以分為分裝式和組裝式。將旋轉變壓器的定子、轉子組合固定在同一個(gè)殼內，旋轉軸引出，測量電機的角度時(shí)，通過(guò)軸連器與電機軸相連。一般應用的是分裝式旋轉變壓器，由用戶(hù)自由安裝。