雙致變型時柵位移傳感器.pdf

1、位移測量是現(xiàn)代工業(yè)測量技術中最基本同時也是應用最廣泛的測量。隨著信息科學技術的突飛猛進，人類對位移傳感器的測量要求也越來越高。目前用于位移測量的傳感器主要有光柵、感應同步器、磁柵、時柵等,但是目前這些傳感器都不能無限的增加對極數(shù)來提高傳感器的測量精度。本課題針對上述存在的問題，在目前現(xiàn)有的場式時柵的基礎上研制了新型的傳感器。研究的主要內容有：
　　（1）闡述了時柵的時空坐標轉變理論，利用時間量來測量空間的位移量。介紹了單齒式時柵和

2、場式時柵的測量原理。
　?。?）描述了行波和駐波這兩種正弦波的波動方程，二者之間在一定的條件下可相互轉變。根據(jù)場式時柵的行波原理提出了雙致變型時柵的行波方程。利用仿真軟件對雙致變型時柵的原理模型進行仿真，驗證了該模型在不改變現(xiàn)有時柵的對極數(shù)的情況下，可使傳感器的分辨力提高一倍。
　　（3）根據(jù)時柵的行波方程和電磁感應原理采用PCB的加工方式研制了傳感器的信號拾取端的結構，并開發(fā)了高頻的激勵電源信號電路。
　?。?）設計

3、了雙致變型時柵的后續(xù)信號處理電路，將行波信號轉換成可以直接讀取的位置信息，并對系統(tǒng)的電磁兼容性提出了幾點解決措施。
　　（5）對設計的傳感器進行原理性試驗和精度實驗研究，通過對實驗數(shù)據(jù)的分析利用誤差修正的方法提高傳感器的測量精度。
　　綜上所述，本文在分析了時柵的波動方程的基礎上，利用電磁感應的原理，研制了雙致變型時柵位移傳感器。該傳感器在原有的時柵基礎上分辨力能提高一倍，通過實驗和誤差分析，確定了影響傳感器精度的主要因素，