差動變壓器式位移傳感器測量系統(tǒng)研究.pdf

1、從上世紀80年代傳感器技術開始受到普遍重視以來，傳感器技術的研究與開發(fā)熱度居高不下。其中差動變壓器傳感器以自己較高的準確度與靈敏度、良好的線性度、簡單可靠的結構、較長的使用壽命以及強大的環(huán)境適應性等諸多優(yōu)點，一直活躍在人們的視野中，在各行各業(yè)得到了廣泛的應用。因而對傳統(tǒng)差動變壓器式傳感器的進一步研究和改進意義重大，必定會創(chuàng)造出巨大的社會價值。
　　本文對差動變壓器式傳感器的工作原理進行了詳細的分析介紹，搭建了基于AD698信號調理

2、器的差動變壓器式位移傳感器測量系統(tǒng)。并且對傳統(tǒng)差動變壓器式位移傳感器的四大關鍵問題分別進行了深入的研究，努力改善測量系統(tǒng)的輸出特性，內容包括：
　　（1）零殘電壓問題研究及其解決方法
　　詳細分析零殘電產生的原因，并利用硬件電路補償的方法來減小差動變壓器的零殘電壓。通過對比補償前后的零殘電壓輸出波形，能明顯發(fā)現輸出的基波正交分量和高次諧波分量得到了有效的補償。
　?。?）激勵源頻率的影響分析
　　通過差動變壓器的

3、幅頻特性實驗，詳細介紹了激勵源頻率對差動變壓器傳感器的影響，確定了差動變壓器的諧振點，從而減小激勵源頻率的選取對測量系統(tǒng)輸出特性的不利影響。
　?。?）溫度影響分析及其解決方法
　　詳細分析了溫度對測量系統(tǒng)的影響，在硬件補償效果不佳的前提下，利用支持向量機算法，對測量系統(tǒng)進行溫度補償。選取適當的核函數參數使測量系統(tǒng)的靈敏度溫度系數由原來的1.72×10-2（/℃）減小到1.48×10-3（/℃），大大降低了溫度對測量系統(tǒng)精度

4、的不利影響。
　?。?）非線性度的改善
　　通過標定試驗，選取差動變壓器式傳感器線性度比較好的工作區(qū)間，利用曲線擬合算法來實現對測量系統(tǒng)非線性度的改善。通過算法改善，測量系統(tǒng)的非線性度由原來的1.84％減小為0.2%，大大降低了測量系統(tǒng)的非線性誤差。
　　最后，在傳感器測量系統(tǒng)智能化、網絡化趨勢越發(fā)明顯的今天，本文在原測量系統(tǒng)中加入了微處理器模塊，將改善算法移植到單片機中，實現測量系統(tǒng)輸出結果的智能化改善，并完成結果的