多频磁场耦合的绝对式平面二维时栅位移传感器 被引量：1

1

作者 杨继森 修府 +2 位作者 张静 袁俊松 张小龙 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期3026-3046,共21页

针对增量式平面二维时栅位移传感器上电需找零的问题,设计了一种基于多频磁场耦合的绝对式平面二维时栅位移传感器,其采用不同频率分时驱动激励电信号,降低传感器电路功耗的同时,使X,Y方向的信号解耦合二维绝对位置解算更加简单可靠。首... 针对增量式平面二维时栅位移传感器上电需找零的问题,设计了一种基于多频磁场耦合的绝对式平面二维时栅位移传感器,其采用不同频率分时驱动激励电信号,降低传感器电路功耗的同时,使X,Y方向的信号解耦合二维绝对位置解算更加简单可靠。首先,建立激励线圈磁场分布数学模型,根据空间磁场分布特性分析激励线圈宽度与耦和气隙高度的关系;基于差动结构的增量式二维时栅位移传感器结构,建立对极数互质结构的绝对式平面二维时栅测量模型,并提出一种基于查表方式的二维绝对位置解算新方案,避免了实际应用中测量误差对解算结果的影响;通过电磁场仿真验证了此解算方案的可行性并确定了传感器最佳安装间隙为0.8 mm;最后,制作了传感器样机并搭建二维精密实验平台进行性能测试。实验结果表明,传感器样机在147 mm×147 mm有效测量范围内,X,Y方向的原始测量误差分别为±20.4μm和±21.1μm,其具有上电无需找零的优势,实现了一体式二维绝对位移测量与定位。 展开更多

关键词 多频磁场 对极数互质 绝对式二维 时栅位移传感器

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双频磁场分时激励的新型单列绝对式直线时栅位移传感器

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作者 杨继森 修府 +2 位作者 张静 文杰 刘嘉诚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期308-322,共15页

针对小体积安装、高精度直线位移测量需求,基于双频磁场分时激励方案和外差降频原理,设计了一种新型单列绝对式直线时栅位移传感器结构,解决提高传感器激励信号频率来获得高信噪比与高分辨力之间的矛盾。首先,建立平面线圈瞬态磁场耦合... 针对小体积安装、高精度直线位移测量需求,基于双频磁场分时激励方案和外差降频原理,设计了一种新型单列绝对式直线时栅位移传感器结构,解决提高传感器激励信号频率来获得高信噪比与高分辨力之间的矛盾。首先,建立平面线圈瞬态磁场耦合模型,构建单列绝对式直线时栅测量模型及其传感机理,其对极数互质绝对位置解算方案避免实际使用中测量误差对解算结果的影响;通过电磁场仿真对比分析了不同形状感应线圈与气隙磁场之间的耦合特性,确定了传感器优化安装间隙为0.6 mm;采用500 kHz、1 MHz不同频率分时激励驱动方案,并提出一种外差降频的解耦新方法,保证传感器高分辨力的前提下,提高了传感器的信噪比;最后,制作传感器样机并进行性能测试。实验结果表明,采用外差降频解耦新方法相对于原直接解耦法在一个“精机”对极周期内的测量精度提高了36.4%,传感器在187.68 mm有效测量范围内,经误差补偿后的精度为±4.9μm,分辨力为0.14μm。该时栅位移传感器与国外主流产品相比,降低了对超精密栅线的刻画和电子细分技术的依赖,具有高精度、高分辨力、体积小、成本低的特点。 展开更多

关键词 双频磁场 单列绝对式 对极数互质 外差降频 直线时栅位移传感器

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基于平面线圈线阵的直线时栅位移传感器 被引量：16

3

作者 武亮 彭东林 +2 位作者 鲁进 汤其富 陈锡侯 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期83-90,共8页

针对现有磁场式直线时栅位移传感器行波磁场产生过程中,齿槽的存在影响行波磁场的匀速性,提出基于平面线圈线阵的直线时栅位移传感器。无齿槽的结构形式提高了行波磁场的匀速性,可实现大极距下的高精度测量。传感器将施加正交信号的两... 针对现有磁场式直线时栅位移传感器行波磁场产生过程中,齿槽的存在影响行波磁场的匀速性,提出基于平面线圈线阵的直线时栅位移传感器。无齿槽的结构形式提高了行波磁场的匀速性,可实现大极距下的高精度测量。传感器将施加正交信号的两相励磁线圈相间排列形成平面线圈线阵,产生的行波磁场通过磁场拾取线圈感应出电行波信号,处理后得到位移量。通过电磁场分析软件对传感器进行建模仿真,根据仿真结果得到测量误差;通过理论分析对测量误差进行分析溯源,并根据分析结果对传感器结构进行优化。基于分析和优化结果研制出传感器样机,并进行了精度实验。实验表明,传感器在240 mm内测量精度为±1μm,实现了精密测量。 展开更多

关键词 直线位移传感器 齿槽 平面线圈 时栅位移传感器 误差分析

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混激型时栅位移传感器研究 被引量：15

4

作者 彭东林 张兴红 +1 位作者 谭为民 刘小康 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期113-115,共3页

根据动激型和电激型两种调制式传感器原理在数学模型上的一致 ,以及机械式时栅和场式时栅各自的优缺点 ,再提出一种兼有机械运动和行波磁场的所谓“混激型时栅位移传感器”。

关键词 混激型时栅位移传感器 数学模型 感应同步器 磁栅 齿栅

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自动增益控制技术在时栅位移传感器信号处理中的应用 被引量：11

5

作者 刘小康 彭东林 +1 位作者 张兴红 杨伟 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期530-533,共4页

许多传感器都存在加工制造精度不足和安装误差问题,导致通过转换元件拾取的信号时强时弱,而信号幅值的波动又引起传感器的测量误差。针对这一问题,作者在“运用电子技术去弥补机械精度的不足”的思想指导下,提出了一种电子校正的方法,... 许多传感器都存在加工制造精度不足和安装误差问题,导致通过转换元件拾取的信号时强时弱,而信号幅值的波动又引起传感器的测量误差。针对这一问题,作者在“运用电子技术去弥补机械精度的不足”的思想指导下,提出了一种电子校正的方法,将无线电信号处理中的自动增益控制技术应用到传感器信号处理中,并设计了由乘除法器AD534构成的自动增益控制(AGC)电路。最后,以作者正在研制的时栅位移传感器为例,给出了采用自动增益控制技术前后的对比实验结果。 展开更多

关键词 时栅位移传感器 控制技术 自动增益控制 电信号处理 误差问题 制造精度 多传感器 转换元件 测量误差 机械精度 电子技术 技术应用 对比实验 除法器 作者 拾取

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时栅位移传感器动态误差模型及修正算法研究 被引量：11

6

作者 杨继森 李小雨 +1 位作者 张静 江中伟 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2548-2555,共8页

时栅位移传感器的动态测量的重要性日益凸显,提出了一种时栅位移传感器的动态误差修正模型。该模型以动生电动势和感生电动势为切入点,将转动模型等效为动测头单位绕组横截面直线运动模型,建立了转子转速与时栅位移传感器动测头感应信... 时栅位移传感器的动态测量的重要性日益凸显,提出了一种时栅位移传感器的动态误差修正模型。该模型以动生电动势和感生电动势为切入点,将转动模型等效为动测头单位绕组横截面直线运动模型,建立了转子转速与时栅位移传感器动测头感应信号之间的关系数学模型。实验验证以低速标定好的时栅位移传感器为基础,提高转子转速,运用该模型对时栅位移传感器采集的原始数据进行预处理,然后运用谐波修正对其进行动态误差修正。实验研究表明:采用该模型后72对极轴式时栅位移传感器转速为2 r/min的误差为±2.4″,转速为4 r/min的误差为±2.88″。 展开更多

关键词 时栅位移传感器 动态测量 误差 感应电动势

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基于磁导调制的直线式时栅位移传感器 被引量：9

7

作者 陈锡侯 曹焕 +1 位作者 武亮 朱海 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期26-30,共5页

为了满足恶劣环境下精密位移测量的需求,解决现有测量方法在大量程和高精度之间无法兼顾的难题,克服小栅距造成加工难度大的缺点,提出一种基于磁导调制的驻波合成行波的新方法,研究一种新型直线式时栅位移传感器。通过对传感器测量原理... 为了满足恶劣环境下精密位移测量的需求,解决现有测量方法在大量程和高精度之间无法兼顾的难题,克服小栅距造成加工难度大的缺点,提出一种基于磁导调制的驻波合成行波的新方法,研究一种新型直线式时栅位移传感器。通过对传感器测量原理的理论推导,设计了传感器的基本结构,应用三维磁场仿真软件Ansoft Maxwell对传感器进行建模与仿真,采用快速傅里叶变换(FFT)对仿真结果进行误差分析与溯源,根据分析结果对模型结构优化并进行仿真实验验证;根据优化模型制作传感器实物并搭建实验平台进行实验验证。实验结果显示:在200 mm测量范围内,测量精度达±600 nm,且传感器制造简易,成本低廉,在实际工程中具有重要的实用价值。 展开更多

关键词 时栅位移传感器 高精度 大量程 磁导调制 误差特性

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时栅位移传感器中的旋转磁场 被引量：8

8

作者 张兴红 陈渝光 +1 位作者 彭东林 刘小康 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2002年第9期62-64,共3页

介绍时空转换理论和时栅位移传感器的原理。当结构不同的定子电枢绕组中通以对称交流电时,它们可以在定子和转子的气隙中建立特性有差异的旋转磁场。把这些旋转磁场作为动坐标系所构成的时栅位移传感器,其精度和分辩率会有所不同。为了... 介绍时空转换理论和时栅位移传感器的原理。当结构不同的定子电枢绕组中通以对称交流电时,它们可以在定子和转子的气隙中建立特性有差异的旋转磁场。把这些旋转磁场作为动坐标系所构成的时栅位移传感器,其精度和分辩率会有所不同。为了提高时栅位移传感器的性能,对不同定子绕组建立的旋转磁场进行比较。 展开更多

关键词 时栅位移传感器 旋转磁场 时空坐标转换 位移测量

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基于ARM的直线式时栅位移传感器A/D转换电路设计 被引量：4

9

作者 张天恒 黄沛 +2 位作者 王先全 武亮 鲁进 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第1期1-3,6,共4页

利用时空转换思想,以时间基准测量空间位移量,设计了基于ARM的直线式时栅传感器A/D转换电路。采用STM32F407VGT6型ARM处理器与AD7298BCPZ型12位A/D转换芯片相结合,利用嵌入式Linux实时操作系统的移植,使得系统具有更好的可靠性与实时性... 利用时空转换思想,以时间基准测量空间位移量,设计了基于ARM的直线式时栅传感器A/D转换电路。采用STM32F407VGT6型ARM处理器与AD7298BCPZ型12位A/D转换芯片相结合,利用嵌入式Linux实时操作系统的移植,使得系统具有更好的可靠性与实时性。实验表明:设计的A/D转换电路,最小分辨时间为2.44 ns.能够更好的实现传感器的高速、高分辨率采样,实现了直线式时栅传感器的实时误差修正与补偿,为高精度直线式时栅传感器的研制提供了技术支持。 展开更多

关键词 ARM A/D转换 直线式时栅位移传感器 嵌入式操作系统 实时误差修正与补偿

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基于d-q变换的时栅位移传感器补偿算法研究 被引量：5

10

作者 王伟 石照耀 +1 位作者 彭东林 赵勇图 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2453-2460,共8页

时栅位移传感器是一种新型的栅式位移传感器,它不依赖于空间等分性,通过对时间脉冲进行计数而间接实现位移测量,从而达到高精度测量。介绍了传感器信号变形的原因,将非理想信号分为幅度不均、相位偏移、谐波叠加、波形变形四大类;针对... 时栅位移传感器是一种新型的栅式位移传感器,它不依赖于空间等分性,通过对时间脉冲进行计数而间接实现位移测量,从而达到高精度测量。介绍了传感器信号变形的原因,将非理想信号分为幅度不均、相位偏移、谐波叠加、波形变形四大类;针对幅度不均的情况,将电机学中的d-q变换引入误差分析,推导出其对寄生式时栅位移传感的误差影响;同时在d-q变换原理的视角下重新审视了时栅传感器的测量过程。提出了一种基于变换空间下的误差补偿算法,d轴的差分项与q轴误差项变化趋势一致,利用变化规律对测量误差进行实时修正。在安装有寄生式时栅位移传感器的实验台上进行了实验并获取到不同情况下的误差曲线,实验结果表明,该补偿算法可以消除幅度不均带来的二次误差,误差压制量达到90%。这种算法完全利用信号本身的特性,无需复杂的运算,将误差部分进行了补偿达到了比较理想的效果,对于寄生式时栅位移传感器的实际应用具有重要意义。 展开更多

关键词 误差补偿 D-Q变换 幅度不均 时栅位移传感器

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时栅位移传感器的动态特性研究 被引量：3

11

作者 杨继森 张静 +1 位作者 江中伟 李小雨 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第13期1790-1795,共6页

为了解决时栅角位移传感器的动态测量问题,在基于静态的时栅位移传感器电磁仿真的基础上,通过引入运动单元模块,建立了时栅位移传感器的动态电磁仿真模型。通过分析时栅位移传感器的感应电动势幅值信号和感应频率信号,得到了动态条件下... 为了解决时栅角位移传感器的动态测量问题,在基于静态的时栅位移传感器电磁仿真的基础上,通过引入运动单元模块,建立了时栅位移传感器的动态电磁仿真模型。通过分析时栅位移传感器的感应电动势幅值信号和感应频率信号,得到了动态条件下的时栅位移传感器感应电动势幅值和频率与转子转速的关系,并测算了磁场式时栅位移传感器在激励频率为400Hz的情况下,理论上能够达到的极限转速为8r/min。实验结果表明,转子转速在0~8r/min时传感器动态误差为±1.4″,速度超过8r/min时传感器精度开始恶化,转子转速为10r/min时传感器误差为±8.2″。 展开更多

关键词 时栅位移传感器 动态仿真 感应电动势 转子转速

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圆形磁耦合截面构建的新型时栅位移传感器 被引量：4

12

作者 王阳阳 陈锡侯 +1 位作者 索龙博 汤其富 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期512-518,共7页

现有磁场式时栅位移传感器暴露出机械加工齿槽等分性差和线圈绕制参数一致性差,导致耦合磁场形成的电信号质量较差的问题。针对以上问题,提出了一种以圆形截面铁磁材料替代传统类矩形截面铁磁材料构建耦合磁场形式的传感器设计方法,该... 现有磁场式时栅位移传感器暴露出机械加工齿槽等分性差和线圈绕制参数一致性差,导致耦合磁场形成的电信号质量较差的问题。针对以上问题,提出了一种以圆形截面铁磁材料替代传统类矩形截面铁磁材料构建耦合磁场形式的传感器设计方法,该方法采用标准件作为基本阵列导磁单元,并以定制的精密线圈绕组设计一种新型的变磁阻式时栅位移传感器。文中首先利用有限元软件ANSYS Maxwell对理论模型的可行性进行了仿真验证,然后通过精度实验获取了误差范围在±1.3″内的误差曲线,仿真与样机实验验证了新型传感器设计方案的可行性。该方法的应用规避了传统的线切割开槽绕线的机械加工形式,可以在有效提高电信号质量的同时大大提高了时栅的生产效率,有利于时栅位移传感器产品化进程的推进。 展开更多

关键词 时栅位移传感器 变磁阻 圆形截面 磁场耦合

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基于驻波调制方法的新型时栅位移传感器 被引量：2

13

作者 武亮 彭东林 +2 位作者 陈锡侯 高忠华 郑方燕 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2011年第4期4-5,27,共3页

现有的时栅位移传感器利用三相电机绕组方式形成行波磁场,再通过切割磁力线感应出行波电场,最后通过比相得到位移量。为了摆脱时栅位移传感器的三相电机绕组方式,简化测量工作机理,进行了磁路分析并设计了新的机械结构,采用驻波调制方... 现有的时栅位移传感器利用三相电机绕组方式形成行波磁场,再通过切割磁力线感应出行波电场,最后通过比相得到位移量。为了摆脱时栅位移传感器的三相电机绕组方式,简化测量工作机理,进行了磁路分析并设计了新的机械结构,采用驻波调制方法直接得到行波电场。实验表明按该方法设计的传感器达到了较高的测量精度,简化了制作工艺,降低了成本,推进了时栅进一步发展。 展开更多

关键词 时栅位移传感器 驻波调制 行波磁场 行波电场

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具备自标定功能的绝对式时栅位移传感器 被引量：3

14

作者 王阳阳 陈锡侯 +2 位作者 彭东林 武亮 汤其富 《工具技术》 北大核心 2017年第4期98-101,共4页

时栅位移传感器的绝对式实现方法主要采用单对极+多对极和多对极差一对极组合两种形式实现。对于两层传感器结构的单对极+多对极的组合形式,由于极对数相差较多、分辨力差别较大,不利于实现高精度。对于差一对极的组合方式,由于极对数较... 时栅位移传感器的绝对式实现方法主要采用单对极+多对极和多对极差一对极组合两种形式实现。对于两层传感器结构的单对极+多对极的组合形式,由于极对数相差较多、分辨力差别较大,不利于实现高精度。对于差一对极的组合方式,由于极对数较多,在传感器原始加工精度较差时,会产生位置解算困难、甚至无法正确解算的情况。为解决上述问题,提出对极数呈互质关系的两层传感器结构的新组合模式。该模式可实现自校正,有效提高产品精度。通过试验验证了该方法的可行性,获取的传感器精度为-4.5″-3.9″。 展开更多

关键词 时栅位移传感器 绝对测量 对极数互质 自标定技术

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基于“互联网+”思维的时栅位移传感器研究 被引量：2

15

作者 王阳阳 彭东林 +1 位作者 陈锡侯 汤其富 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2016年第4期116-119,131,共5页

提出一种基于"互联网+"思维的时栅位移传感器研究方法。通过网络化测控技术的应用实现时栅的数据采集、处理。同时,利用网络间的传感器形成互校正体系,保持传感器的精度稳定性,实现产品的远程诊断与调试维修功能。通过网络化... 提出一种基于"互联网+"思维的时栅位移传感器研究方法。通过网络化测控技术的应用实现时栅的数据采集、处理。同时,利用网络间的传感器形成互校正体系,保持传感器的精度稳定性,实现产品的远程诊断与调试维修功能。通过网络化集群构建传感器互校正体系的方案不仅可以提升时栅产品的网络化、信息化和智能化,而且也将加快时栅位移传感器产品化进程。 展开更多

关键词 时栅位移传感器 互联网+ 互校正

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基于多对极组合的绝对式时栅位移传感器实现方法 被引量：1

16

作者 王阳阳 汤其富 +2 位作者 陈锡侯 张天恒 王斌 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2017年第4期20-22,126,共4页

为了提升时栅位移传感器产品的市场应用空间,时栅位移传感器需要实现绝对式测量功能。提出一种多对极组合的传感器设计方法,通过该方法实现了时栅位移传感器的绝对式测量。通过对时栅位移传感器位移量与信号量关系的解析,阐述了时栅位... 为了提升时栅位移传感器产品的市场应用空间,时栅位移传感器需要实现绝对式测量功能。提出一种多对极组合的传感器设计方法,通过该方法实现了时栅位移传感器的绝对式测量。通过对时栅位移传感器位移量与信号量关系的解析,阐述了时栅位移传感器的测量机理,并通过系统测试获取了信号量变化规律,验证了该方法与传感器结构的可行性。 展开更多

关键词 时栅位移传感器 绝对式测量 多对极组合

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时栅位移传感器误差动态采样与补偿模型研究 被引量：13

17

作者 杨继森 张迪 +2 位作者 卢渝 吴灼 周润 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期9-18,共10页

针对现有时栅位移传感器误差补偿模型补偿效果受标定实验台速度影响的问题,提出了一种基于三次样条插值-傅里叶谐波合成的误差补偿模型。首先,根据时栅位移传感器多测头信号感应原理与整周误差曲线等间距周期性分布特性,分析短周期误差... 针对现有时栅位移传感器误差补偿模型补偿效果受标定实验台速度影响的问题,提出了一种基于三次样条插值-傅里叶谐波合成的误差补偿模型。首先,根据时栅位移传感器多测头信号感应原理与整周误差曲线等间距周期性分布特性,分析短周期误差受标定实验台速度影响,引入传感器等间距采样的“错位”误差,该误差将直接影响构建的短周期误差补偿模型的补偿效果;其次,利用三次样条插值法准确定位误差采样位置,精确重构短周期误差曲线;最后,通过重构的短周期误差曲线与傅里叶谐波补偿法建立了短周期误差补偿模型,提高了时栅位移传感器误差补偿效果。实验结果表明,采用本补偿模型后传感器短周期误差峰峰值降至1.7″;本补偿模型短周期误差补偿效果优于传统基于傅里叶谐波补偿法构建的补偿模型,标定实验台速度为3 r/min时补偿效果可提高56.0%,既能满足传感器动态标定的工作效率,也能满足传感器的高精度误差标定需求。 展开更多

关键词 时栅位移传感器 误差补偿模型 三次样条插值 傅里叶谐波补偿

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基于FPGA多路时栅位移传感器数据采集与处理系统 被引量：1

18

作者 王先全 张虹光 +2 位作者 雷毅谈 余尧 朱桂林 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第1期108-110,共3页

为解决多路时栅传感器协同工作而相互干扰的问题,减少多路传感器协同工作时数据采集的复杂程度。用分时激励、分时采集和排队发送数据来消除多路传感器相互影响的思想,设计了基于FPGA的高精度分时激励电路、采集电路和串口发送电路。利... 为解决多路时栅传感器协同工作而相互干扰的问题,减少多路传感器协同工作时数据采集的复杂程度。用分时激励、分时采集和排队发送数据来消除多路传感器相互影响的思想,设计了基于FPGA的高精度分时激励电路、采集电路和串口发送电路。利用QUARTUSⅡ9.0开发平台,用Signal TapⅡ进行逻辑分析,并通过两个时栅位移传感器搭建试验平台。试验表明,采用分时激励和分时采集的方法,传感器的精度从原来的±3″提高到±1″,可以有效解决多传感器相互干扰的问题。 展开更多

关键词 时栅位移传感器 状态机 FPGA 分时激励 分时采集

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时栅位移传感器动态误差预测及实时补偿方法 被引量：1

19

作者 彭凯 李翼 +2 位作者 樊星辰 于治成 蒲红吉 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2023年第12期92-102,共11页

对精密位移测量系统的动态误差进行补偿可提高系统的稳定性、精确性和鲁棒性,但补偿的实时性会影响补偿的有效性和准确性。为此,提出了一种通过预测动态误差实时补偿时栅位移传感器测量值的方法,并结合时栅角位移传感器进行分析。首先... 对精密位移测量系统的动态误差进行补偿可提高系统的稳定性、精确性和鲁棒性,但补偿的实时性会影响补偿的有效性和准确性。为此,提出了一种通过预测动态误差实时补偿时栅位移传感器测量值的方法,并结合时栅角位移传感器进行分析。首先根据时栅角位移传感器特性,建立了动态误差数学模型,结合无迹卡尔曼滤波算法对动态误差进行预测以提高补偿的实时性,最后在仿真软件和搭建的时栅伺服电机测试平台上验证了该方法的可行性和有效性。在电机保持恒定转速5、50、200 r/min,加速度为12000 r/min2的匀加速和加速度在1000、5000、12000 r/min2中由低到高变化的加速条件下,传感器动态误差分别降低约54.89%、67.37%、80.13%、59.29%和47.09%。通过预测对动态误差进行实时补偿能显著提高传感器的动态测量精度,并且转速越高补偿效果越好,相较于传统的谐波补偿法具有更好的实时性。 展开更多

关键词 时栅位移传感器 动态误差 误差预测 实时补偿 无迹卡尔曼滤波

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差动结构的平面二维时栅位移传感器 被引量：5

20

作者 杨继森 牟智铭 +2 位作者 李路建 邵争光 田青青 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1444-1451,1460,共9页

为了解决采用两套高精度一维传感、装置测量二维位移时存在的测量系统复杂、检测同步性难保证和解耦运算复杂等问题,提出了一种基于差动结构的二维感应信号直接解耦方法,用于研究一种平面线圈型二维时栅位移传感器。立足于传统电磁式时... 为了解决采用两套高精度一维传感、装置测量二维位移时存在的测量系统复杂、检测同步性难保证和解耦运算复杂等问题,提出了一种基于差动结构的二维感应信号直接解耦方法,用于研究一种平面线圈型二维时栅位移传感器。立足于传统电磁式时栅技术,构建了二维位移直接解耦测量模型,并设计了传感器的基本结构。利用ANSYS Maxwell建立了传感器三维结构模型并进行了电磁仿真,并对仿真结果进行误差分析和溯源。基于此研制了传感器样机并进行了实验。实验结果表明:样机在79.2 mm×79.2 mm测量范围内,X方向误差为91μm,Y方向误差为74μm,可实现二维位移同步检测和直接解耦测量,且测量系统结构简单、体积小,对研究更高性能的二维时栅具有重要参考价值。 展开更多

关键词 时栅位移传感器 差动结构 平面线圈 二维位移 直接解耦测量

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