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用于极端和特殊条件下机械传动误差检测的寄生式时栅研究 被引量：38
1
作者 彭东林 李彦 +3 位作者 付敏 高忠华 陈锡侯 陈自然 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期359-365,共7页
针对高速、重载、超大等极端条件和中空、狭窄、限重等一些不能安装普通传感器的特殊条件下的全闭环精密测量与精密控制问题,沿袭前期时栅传感器研究基础,提出一种将被测齿轮与传感器融汇一体的新方法。采用非接触、密封的离散测头线圈... 针对高速、重载、超大等极端条件和中空、狭窄、限重等一些不能安装普通传感器的特殊条件下的全闭环精密测量与精密控制问题,沿袭前期时栅传感器研究基础,提出一种将被测齿轮与传感器融汇一体的新方法。采用非接触、密封的离散测头线圈直接把被测齿轮、蜗轮、蜗杆、齿条、丝杠等当作均匀分度的"齿栅",作为新检测方法的行波产生器件,再用时钟脉冲作为位移精密测量的基准。另外采用4对径离散测头消除除去4 n(n=1,2,3,…)次以外的各次谐波误差,保证寄生式时栅动态的位移测量精度,并从理论和实验上证明了该方法的正确性和有效性。这种寄生式时栅具有体积小、重量轻、成本低、抗强振动和抗强污染等显著特色,应用前景广泛。 展开更多
关键词 极端条件 传动误差 寄生 时栅
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基于球阵列的磁阻式时栅位移传感机理和测量模型研究
2
作者 陈自然 秦莉莉 +3 位作者 王伟 熊昕 刘振越 郑永海 《光学精密工程》 北大核心 2025年第8期1212-1227,共16页
针对传统位移传感器无法兼顾大量程和高精度的测量难题,提出一种基于球阵列的磁阻式时栅位移测量新方法。利用空间正交激励绕组构建正交变化的磁场,通过空间周期性传感结构精确实现磁场约束控制。采用感应绕组拾取磁场变化,建立磁阻与... 针对传统位移传感器无法兼顾大量程和高精度的测量难题,提出一种基于球阵列的磁阻式时栅位移测量新方法。利用空间正交激励绕组构建正交变化的磁场,通过空间周期性传感结构精确实现磁场约束控制。采用感应绕组拾取磁场变化,建立磁阻与位移的映射关系,揭示了位移传感机理。通过电磁仿真对模型参数进行优化,研制了传感器,搭建了实验平台,开展了传感器测量误差实验研究。实验结果表明,传感器在512 mm测量范围内,测量误差为±9.4μm,分辨力为0.1μm。采用毫米级传感单元实现微米级测量精度,大大降低了传感器的制造难度,量程可按需扩展,无需借助细分技术实现高分辨力位移测量,可用于强油污等恶劣环境下位移测量,具有重要的学术价值和工程应用价值。 展开更多
关键词 球阵列 时栅传感器 磁场约束 直线位移
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大量程平面二维时栅误差特性与实验研究
3
作者 陈自然 刘振越 +2 位作者 彭凯 欧阳辉 郑永海 《光学精密工程》 北大核心 2025年第10期1558-1570,共13页
针对传统平面二维光栅位移传感器在大量程平面位移测量中存在结构复杂、栅格刻划加工要求严格等问题,提出一种“维度分解+位移解耦”的平面二维位移组合测量方法。通过空间周期性传感结构构建了正交变化的磁场,建立平面二维位移与时间... 针对传统平面二维光栅位移传感器在大量程平面位移测量中存在结构复杂、栅格刻划加工要求严格等问题,提出一种“维度分解+位移解耦”的平面二维位移组合测量方法。通过空间周期性传感结构构建了正交变化的磁场,建立平面二维位移与时间基准的映射关系。研究了传感器安装误差对二维位移测量精度的影响,通过建模仿真分析与实验验证重点分析了滚转姿态、俯仰姿态和偏摆姿态带来的二维位移测量误差。实验结果表明,安装误差会在两维位移测量中主要引入直流分量、2次和4次谐波误差。当动尺与定尺之间气隙高度为0.6 mm时,在240 mm×240 mm的测量范围内,X方向测量误差不超过±8.6μm,Y方向测量误差不超过±8.8μm,分辨力为0.15μm。利用毫米级的传感单元在240 mm×240 mm测量范围内实现微米级测量精度的二维位移测量具有重要的理论研究价值和工程应用价值。 展开更多
关键词 大量程 二维位移测量 时栅传感器 误差分析
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伺服电机嵌入式位置检测方法及误差补偿
4
作者 郑方燕 徐浩杰 袁彬斐 《光学精密工程》 北大核心 2025年第2期236-246,共11页
针对基于时栅技术的伺服电机位置检测理论中因电机定子开槽导致两空间正交放置的TMR输出信号幅值不等,影响测量精度问题,结合电机内部定子的结构特征,提出一种伺服电机位置检测新方法,将一对传感测头,对称分布于定子齿对称轴的两边且正... 针对基于时栅技术的伺服电机位置检测理论中因电机定子开槽导致两空间正交放置的TMR输出信号幅值不等,影响测量精度问题,结合电机内部定子的结构特征,提出一种伺服电机位置检测新方法,将一对传感测头,对称分布于定子齿对称轴的两边且正交放置,以实现输出信号幅值相等。针对因伺服电机定子绕组产生的磁场谐波分量影响测量精度问题,采用间隔(2n+1)λi/2 (n=0,1,…,n)角度,布置另一对对称分布且正交的传感测头,再利用波形重构方法消除对应的i次谐波分量,同时保证信号幅值相等、相位正交的方式,实现精度提升。通过仿真验证了新的传感结构和误差补偿方法的有效性。实验结果表明,与单对测头、仅满足空间正交条件相比较,对称结构传感方式输出的信号幅值相等,经补偿后感应信号中主要含有的三次谐波分量减小了73.8%,测量精度提高了6倍。表明该方法在伺服电机位置检测精度提升方面具有明显优势。 展开更多
关键词 伺服电机 时栅技术 位置检测 误差补偿 波形重构
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基于多频磁场的平面二维时栅传感器信号解耦研究
5
作者 杨继森 文杰 +1 位作者 雷旭 吴灼 《传感技术学报》 北大核心 2025年第3期487-495,共9页
电磁式二维时栅位移传感器广泛用于数控机床,人工智能等高精度位移测量领域中,针对二维时栅位移测量需要考虑X方向与Y方向感应信号的耦合问题,对位移解耦方法展开相关研究。首先使用开关混频技术将耦合信号拆分为附带位移信息的直流量... 电磁式二维时栅位移传感器广泛用于数控机床,人工智能等高精度位移测量领域中,针对二维时栅位移测量需要考虑X方向与Y方向感应信号的耦合问题,对位移解耦方法展开相关研究。首先使用开关混频技术将耦合信号拆分为附带位移信息的直流量与多个高频附加量,其次利用滤波器提取关键位移信息,最终通过ADC采样对位移信息进行解算;针对传感器两路感应信号不经过同一处理电路引入的电气误差,提出了分时复用的方法,控制分时时序,交错处理两路感应信号。实验结果表明,在X、Y方向分别在10 kHz和200 kHz的频率激励下,该二维测量系统有效提高了传感器测量精度,保证了传感器动态性能,X方向原始对极内误差为±32μm,Y方向原始对极内误差为±27.5μm。 展开更多
关键词 二维时栅位移传感器 多频磁场 解耦方法 开关混频
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多频磁场耦合的绝对式直线时栅位移传感器研究
6
作者 杨继森 袁俊松 +2 位作者 修府 刘嘉诚 张小龙 《中国机械工程》 北大核心 2025年第5期889-897,共9页
针对双列平面磁场式传感器两码道激励频率相同时磁场之间的相互串扰影响传感器测量精度并降低信噪比等问题,提出了一种多频磁场耦合的绝对式直线时栅位移传感器设计方案,在实现解算绝对位移的同时能够消除码道间磁场串扰的问题。传感器... 针对双列平面磁场式传感器两码道激励频率相同时磁场之间的相互串扰影响传感器测量精度并降低信噪比等问题,提出了一种多频磁场耦合的绝对式直线时栅位移传感器设计方案,在实现解算绝对位移的同时能够消除码道间磁场串扰的问题。传感器分为定尺和动尺,都采用双层交替结构,定尺使用两列增量式码道组合而成,分为精机和粗机,两列激励线圈的对极数为互质关系的两个整数,利用对极内位移差实现绝对位移测量。精机测量通道和粗机测量通道同时通入不同频率的激励电流信号,其中精机为1 MHz高频电流信号,高频激励电流信号可以有效增强感应信号,提高电气处理系统的信噪比。通过外差降频的方法来提高传感器分辨力,有效地解决了通过提高激励信号频率来提高信号信噪比与传感器解算高分辨力难以兼顾的问题。通过电磁仿真分析对传感器进行了理论验证和误差分析。最后搭建实验平台进行了样机实验,实验结果表明,采用多频磁场耦合的绝对式传感器结构有效消除了精机与粗机之间的磁场串扰,传感器信噪比得到提高,在140 mm的测量范围内测量误差小于±17.34μm。 展开更多
关键词 绝对位移测量 多频磁场耦合 信噪比 位移传感器
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时栅动态性能在线检测系统研究
7
作者 高忠华 胡帅 +3 位作者 汪强 付敏 胡瑶 冯济琴 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第4期93-99,共7页
目前,时栅性能检测方法中并没有将时栅反馈到控制系统中,处于一种离线的工作模式,无法反映工作状态下的动态性能指标。为了弥补现有检测方法的不足,提出以时栅作为直驱电机反馈元件,以光栅为基准元件,以FPGA为数据采集卡核心器件采集动... 目前,时栅性能检测方法中并没有将时栅反馈到控制系统中,处于一种离线的工作模式,无法反映工作状态下的动态性能指标。为了弥补现有检测方法的不足,提出以时栅作为直驱电机反馈元件,以光栅为基准元件,以FPGA为数据采集卡核心器件采集动态数据,设计了一种时栅动态性能在线检测系统,并阐述了检测原理及软硬件设计,成功检测出时栅在线工作状态下的关键动态性能指标。实验结果表明:系统检测能反映时栅在线工作状态下的真实情况,可为进一步提升时栅的性能提供有效的检测手段。 展开更多
关键词 时栅角位移传感器 直驱电机 在线 动态性能
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基于检测单元的永磁同步直线电机位置检测新技术 被引量：13
8
作者 陈自然 赵有祥 +2 位作者 刘小康 彭凯 赵建 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期48-55,共8页
针对目前复杂机电系统与位置检测技术无法在机械结构和电气功能上形成有效集成的矛盾,提出将永磁同步直线电机定子内周期性变化励磁作为空间位移测量载体,采用磁阻传感器结合时栅位移传感技术构建永磁同步直线电机内置式位置检测单元,... 针对目前复杂机电系统与位置检测技术无法在机械结构和电气功能上形成有效集成的矛盾,提出将永磁同步直线电机定子内周期性变化励磁作为空间位移测量载体,采用磁阻传感器结合时栅位移传感技术构建永磁同步直线电机内置式位置检测单元,通过感应的两路驻波合成行波信号,构建位置传感所需的运动参考系,建立空间位移和时间基准之间的关系。在不改变永磁同步直线电机原有机械结构和电气特性的基础上,可实现永磁同步直线电机在150 mm范围内-47.2~49.6μm的定位精度和0.15μm的测量分辨力。这种位移检测集成技术具有结构简单,成本低廉等优势,可替代一些中等精度光栅在复杂机电系统实现位移信息反馈,具有重要工程应用价值。 展开更多
关键词 位置检测单元 时栅 永磁同步直线电机 测量基准
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时栅位移传感器在传动误差检测系统中的应用研究 被引量：1
9
作者 郑方燕 陈锡侯 +1 位作者 高忠华 张天恒 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第12期126-127,131,共3页
采用"时域信号、空域分析"的思想,将时栅位移传感器输出的按时采样的角位移传感器信号转换成按空间均分的角位移信号,实现了用时栅替代等空间采样的光栅作为检测元件应用于传动误差测量。搭建了试验装置,绘制了试验的传动误... 采用"时域信号、空域分析"的思想,将时栅位移传感器输出的按时采样的角位移传感器信号转换成按空间均分的角位移信号,实现了用时栅替代等空间采样的光栅作为检测元件应用于传动误差测量。搭建了试验装置,绘制了试验的传动误差曲线,由曲线频谱图,分析、确定了误差的主要产生环节。证明了用时栅代替光栅测量传动误差是行之有效的。该研究不仅实现了用成本低廉的时栅代替光栅,而且克服了课题组前期开发的传动误差测试系统的采样不稳定性和速率不同步性带来的误差。 展开更多
关键词 时栅 传动误差 测量方法 空域法 信号转换
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基于双时栅的高速高精度蜗杆检测系统研究
10
作者 王阳阳 陈锡侯 +2 位作者 彭东林 张天恒 张旭云 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2016年第8期44-47,共4页
文中提出一种基于双时栅位移传感器的高速高精度位移测量系统。通过建立蜗杆运动与测头运动的对应关系的模型和采用时间细分技术的高精度运动控制建立采样点实际坐标与下一采样点坐标之间的映射关系,实现环面蜗杆加工误差的在线高速高... 文中提出一种基于双时栅位移传感器的高速高精度位移测量系统。通过建立蜗杆运动与测头运动的对应关系的模型和采用时间细分技术的高精度运动控制建立采样点实际坐标与下一采样点坐标之间的映射关系,实现环面蜗杆加工误差的在线高速高精度随动测量。该系统在15 r/min的转台转速下的重复定位精度达到5μm,对蜗杆误差进行测试得到的误差范围为-5.1″~4.2″。 展开更多
关键词 双时栅 蜗杆检测 高速高精度 随动控制
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面向自动驾驶的大模型对齐技术:综述 被引量：2
11
作者 唐小林 甘露 +2 位作者 李国法 李克强 褚文博 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期1937-1951,共15页
随着Transformer注意力机制的出现,以GPT为代表的通用基础大模型实现了智能的“涌现”,给自动驾驶迈向更高级别发展带来了曙光。受限于传统从头预训练方式需要大规模、高质量、多样性自动驾驶数据和高昂训练成本的困扰“,大模型+对齐技... 随着Transformer注意力机制的出现,以GPT为代表的通用基础大模型实现了智能的“涌现”,给自动驾驶迈向更高级别发展带来了曙光。受限于传统从头预训练方式需要大规模、高质量、多样性自动驾驶数据和高昂训练成本的困扰“,大模型+对齐技术”范式衍生。对齐技术作为通用基础大模型与自动驾驶之间的纽带,通过微调或提示工程等定制化方式,可高效、专业地解决自动驾驶领域内的工程性问题。对齐技术已是大模型在垂直领域发展的研究热点,但缺乏系统研究成果。基于此,本文首先对自动驾驶发展与大模型技术进行概述,从而衍生出对齐技术。然后,分别从微调和提示工程两个角度进行综述,系统化梳理并剖析各分类技术的结构或性能特点,同时给出实际的应用案例。最后,基于现有研究提出了对齐技术的研究挑战与发展趋势,为促进自动驾驶迈向更高级别发展提供参考。 展开更多
关键词 自动驾驶 大模型 综述 对齐技术 微调 提示工程
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绝对式纳米时栅传感器栅尺污染误差分析与抑制方法研究
12
作者 蒲红吉 余志立 +2 位作者 于治成 骆艺 郑方燕 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期135-144,共10页
针对服役状态下油污降低位移传感器精度和可靠性的问题,本文基于绝对式纳米时栅传感器,开展了栅尺油污污染误差分析与抑制方法研究。首先阐述了绝对式纳米时栅传感器测量原理;其次建立了栅尺油污污染的数学理论模型和电场仿真模型。通... 针对服役状态下油污降低位移传感器精度和可靠性的问题,本文基于绝对式纳米时栅传感器,开展了栅尺油污污染误差分析与抑制方法研究。首先阐述了绝对式纳米时栅传感器测量原理;其次建立了栅尺油污污染的数学理论模型和电场仿真模型。通过理论和仿真分析表明:均匀油污污染对传感器没有影响,非均匀油污污染主要引入一次谐波误差,并且误差随着污染油污的厚度和宽度的增加而增加;最后搭建实验平台验证了以上理论分析的正确性。同时提出差动结构,有效抑制了一次谐波误差,提高了传感器抗污能力。研究油污造成的误差影响对提高传感器环境适应性有重要意义,同时也为提高传感器长期可靠性和增强环境适应性提供了理论基础。 展开更多
关键词 时栅位移传感器 油污污染 误差分析 电场仿真 谐波抑制
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单相激励电容式时栅角位移传感器研究 被引量：2
13
作者 高忠华 胡帅 +2 位作者 汪强 付敏 冯济琴 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期130-137,共8页
针对现有多相激励时栅角位移传感器在小体积时无法设置更多极对数进一步提升稳定性,导致精度和动态性能指标无法得到提升等问题,提出一种单相激励电容式时栅角位移测量方法。该方法采用单相激励耦合成四路空间正交的驻波信号,通过电路... 针对现有多相激励时栅角位移传感器在小体积时无法设置更多极对数进一步提升稳定性,导致精度和动态性能指标无法得到提升等问题,提出一种单相激励电容式时栅角位移测量方法。该方法采用单相激励耦合成四路空间正交的驻波信号,通过电路实现行波构造,从而实现角位移测量。文中介绍了多相激励时栅传感器存在的问题、单相激励时栅的测量原理,完成了传感器样机的研制,并通过实验验证该原理的有效性。实验结果表明,相同尺寸和相同电极数量情况下,单相激励传感器的精度和动态性能指标优于多相激励传感器,单相激励传感器精度为±20″,稳定性为10″,400 rpm转速下速度波动为±1.25%,跟随误差为±2.5″,满足直驱电机的使用要求。 展开更多
关键词 电容式时栅 单相激励 多相激励 角位移传感器 行波构造
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基于光场式时栅空间调制函数特征分析的辅助装配调校系统研究
14
作者 金重宇 付敏 +2 位作者 邓晶月 苟李 冉茂明 《光学精密工程》 CSCD 北大核心 2024年第22期3323-3335,共13页
位移传感器的装配精确性直接决定了传感器的测量精度,而辅助调校系统是实现精确装配的关键。本文基于光场式时栅结构特征与测量原理,分析其输出信号的空间调制函数与装配的关系,提出了一种以传感器输出测量信号为安装指标的辅助装配调... 位移传感器的装配精确性直接决定了传感器的测量精度,而辅助调校系统是实现精确装配的关键。本文基于光场式时栅结构特征与测量原理,分析其输出信号的空间调制函数与装配的关系,提出了一种以传感器输出测量信号为安装指标的辅助装配调校系统。根据光场式时栅传感器测量原理,结合实际装配结构,研究了动定尺安装姿态对测量误差的影响,确定以滚转角校准为安装姿态校准的主要目标;建立滚转角与测量信号相关的数学模型,基于该函数模型设计利用原始测量信号获得校准指标的辅助装配调校系统。实验表明:该系统能够直观地给出滚转角调校参数,帮助用户装配校准,能够将光场时栅传感器的原始误差降低至±1.3μm,具备环节简单、易于集成的优点。 展开更多
关键词 时栅 光栅 装配误差 滚转角
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基于二次调制双通道同步的高分辨力绝对式时栅角位移传感器
15
作者 杨继森 秦小东 +2 位作者 桂强 徐杰 刘家红 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第2期314-324,共11页
为了在不增加传感器尺寸的前提下,提高传感器的分辨力和测量精度,并实现绝对角位移测量,以满足空间受限的工业场合应用需求,故提出了一种基于二次调制双通道同步的高分辨力绝对式时栅角位移传感器设计方案。该传感器主要由定尺、动尺和... 为了在不增加传感器尺寸的前提下,提高传感器的分辨力和测量精度,并实现绝对角位移测量,以满足空间受限的工业场合应用需求,故提出了一种基于二次调制双通道同步的高分辨力绝对式时栅角位移传感器设计方案。该传感器主要由定尺、动尺和驱动电路板组成,定尺上设置有精机码道的两路激励线圈、粗机码道的两路感应线圈、电磁耦合线圈的次级,动尺上设置有精机码道的两路感应线圈、粗机码道的两路激励线圈、电磁耦合线圈的初级,驱动电路板上设置有一组驱动信号发生电路、两组感应信号处理电路、FPGA核心电路。将动尺上精机码道的两路感应线圈与粗机码道的两路激励线圈串联在一起实现二次调制,当传感器精机码道的激励线圈上电工作时,精机码道的两路感应线圈上所感应的两路角位移电信号被调制到粗机码道上,从而实现了粗机码道与精机码道分辨力相加的目的,以此提升传感器的分辨力。同时将一路精机感应信号通过电磁耦合线圈回传到定尺端作为整周定位信号。通过FPGA同步解算这两路信号,实现绝对角位移测量。采用PCB工艺制作了外径为140 mm的传感器样机。实验结果表明,该传感器只需要一组驱动电路就能够实现绝对角位移测量,且分辨力从0.38″提升到0.2″,提高了47%,原始测量误差范围从±34.14″降低到±16.06″,降低了53%。 展开更多
关键词 角位移传感器 绝对式 二次调制 同步测量
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超声波传输时间精密测量方法及应用研究 被引量：15
16
作者 张兴红 向凤云 +1 位作者 张天恒 蔡伟 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期651-654,共4页
根据超声波回波信号是一个变幅周期性信号这一特点,提出一种用数字细分来精密测量超声波传输时间的方法,阐明了超声波换能器驱动电路原理及利用FPGA电路和高分辨率A/D电路通过高频采样来实现这一方法的原理,并采用该方法和电路设计了超... 根据超声波回波信号是一个变幅周期性信号这一特点,提出一种用数字细分来精密测量超声波传输时间的方法,阐明了超声波换能器驱动电路原理及利用FPGA电路和高分辨率A/D电路通过高频采样来实现这一方法的原理,并采用该方法和电路设计了超声波流量计。指出超声波传输时间测量的分辨率取决于超声波信号的频率和A/D电路的分辨率,为保证测量精度,应尽可能采用较高的采样频率。超声波传输时间的测量综合了全部回波信号采样数据,有很好的可靠性和很强的抗干扰能力。 展开更多
关键词 超声波 传输时间 回波信号 流量测量
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基于支持向量机时栅数控转台时序预测研究 被引量：15
17
作者 陈自然 彭东林 +3 位作者 刘小康 郑永 陈锡侯 郑方燕 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1793-1799,共7页
时栅代替光栅等传统位移传感器运用到全闭环数控转台做角位移检测部件,需采用时空变换算法将时栅的时域信息转换到空域信息。运用时间序列分析出时栅数控转台的测试数据依存特性,采用支持向量机建立起未来测试数据和历史样本的映射关系... 时栅代替光栅等传统位移传感器运用到全闭环数控转台做角位移检测部件,需采用时空变换算法将时栅的时域信息转换到空域信息。运用时间序列分析出时栅数控转台的测试数据依存特性,采用支持向量机建立起未来测试数据和历史样本的映射关系,从而得到测试数据中隐含的规律。依据过去相关测量值采用支持向量机回归预测下一采样时刻角位移,将原本等时采样的绝对式角位移转换为全闭合数控系统需要的等空间增量式连续脉冲。并且在误差控制方面,采用当前预测值对上一次预测误差进行实时修正,消除累计误差保证测量精度。实验证明支持向量回归的时间序列预测算法能有效保证动态数控角位移测量误差控制在±2.5″以内,实现精密全闭环角位移测量。 展开更多
关键词 支持向量回归 时栅 时间序列 全闭环
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磁导调制型时栅位移传感器测量方法研究 被引量：17
18
作者 武亮 陈锡候 +1 位作者 王阳阳 黄奔 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1043-1048,共6页
时栅位移传感器采用时空坐标转换理论,可在低加工精度条件下实现角位移的高精度测量,现已应用于高精度数控转台控制系统中。原有的场式时栅位移传感器借鉴电机结构,通过转子线圈感应旋转磁场产生电行波,再通过滑环引出。为了消除滑环结... 时栅位移传感器采用时空坐标转换理论,可在低加工精度条件下实现角位移的高精度测量,现已应用于高精度数控转台控制系统中。原有的场式时栅位移传感器借鉴电机结构,通过转子线圈感应旋转磁场产生电行波,再通过滑环引出。为了消除滑环结构,进一步降低成本、提高传感器抗干扰能力,通过磁导调制方法产生两路驻波并合成电行波,采用两路驻波磁路分离式结构,设计去除转子绕线的磁导调制型时栅位移传感器。利用电磁仿真软件对传感器的各项参数进行仿真优化,传感器仿真电行波幅值变化6.1%;采用光栅进行精度标定实验,测量精度达到-2.7″^+2.2″。 展开更多
关键词 角位移检测 时栅传感器 磁导调制 光栅标定
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时栅角位移传感器中的多普勒效应影响及其抑制方法研究 被引量：13
19
作者 汤其富 彭东林 +2 位作者 武亮 陈锡侯 孙世政 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期620-626,共7页
为了适应更多应用场合,时栅角位移传感器需具备动态测量能力,即在传感器动测头转动时进行测量,但传感器的动测头相对于旋转磁场的速度会影响其输出信号的频率和幅值,该现象是一种特殊的多普勒效应。由于动测头信号频率发生变化,所以电... 为了适应更多应用场合,时栅角位移传感器需具备动态测量能力,即在传感器动测头转动时进行测量,但传感器的动测头相对于旋转磁场的速度会影响其输出信号的频率和幅值,该现象是一种特殊的多普勒效应。由于动测头信号频率发生变化,所以电路的相频特性和幅频特性使动态测量精度下降。从理论和实验两方面详细分析了这种多普勒效应及其对时栅传感器的影响,并介绍了对该多普勒效应影响的抑制方法。其中,提高旋转磁场速度的方法通过实验验证使动态测量误差减小达90%。 展开更多
关键词 时栅 旋转磁场 动测头 多普勒效应
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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
20
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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