比例閥差動變壓器式位移傳感器參數(shù)化仿真與實驗分析.pdf

1、隨著液壓工業(yè)的高速發(fā)展，電液比例控制技術(shù)取得了長足進步，對比例閥用位移傳感器的性能要求也越來越高。研究高性能的比例閥用位移傳感器變得尤為重要。
　　本文以比例閥差動變壓器式位移傳感器(LVDT)為研究對象，根據(jù)比例閥對LVDT的靜態(tài)特性要求，對影響LVDT靜態(tài)特性的電氣、結(jié)構(gòu)參數(shù)做理論、仿真和實驗分析，優(yōu)化LVDT的靜態(tài)特性。本文以變壓器主磁通和漏磁通分布原理為基礎(chǔ)，通過安培環(huán)路定理對LVDT進行電磁場分析，從而推導出初級線圈對次

2、級線圈的互感;通過等效電路的分析，推導出單個次級線圈的輸出以及次級線圈差動輸出。并根據(jù)LVDT的差動輸出特性分析其靈敏度、零點殘余電壓等靜態(tài)特性與電氣、結(jié)構(gòu)等參數(shù)之間的關(guān)系。
　　根據(jù)電磁場理論，結(jié)合電磁場有限元分析軟件Ansoft Maxwell，對LVDT進行仿真分析。詳細說明了該軟件中指定求解器類型、創(chuàng)建幾何模型并指定材料屬性、施加邊界條件和激勵源、網(wǎng)格劃分和設置求解選項、驗證模型和分析求解、后處理等三維電磁仿真分析的基本步

3、驟。
　　以LVDT為研究對象，應用三維制圖軟件SOLIDWORKS建立LVDT的三維實體模型。應用磁場有限元分析方法對LVDT進行仿真研究分析，計算得到LVDT的次級線圈的輸出電壓。
　　利用建立的模型，分別改變LVDT的激勵幅值、激勵頻率等電氣參數(shù)以及線圈外徑、線圈軸向長度、鐵芯長度等結(jié)構(gòu)參數(shù)，對不同的模型進行仿真分析，探討電氣、結(jié)構(gòu)參數(shù)對LVDT靜態(tài)特性的影響趨勢。
　　LVDT仿真分析結(jié)果與實測結(jié)果的對比分析表