數(shù)字式電渦流傳感器優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、智能裝備和智能產(chǎn)品的大力發(fā)展，給傳感器產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。電渦流傳感器作為一種非接觸式測(cè)量傳感器，具有測(cè)量范圍寬、靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、電子、電力等領(lǐng)域。在實(shí)際測(cè)量中，由于電渦流傳感器受到自身原理或者外界環(huán)境等多方面因素的影響，導(dǎo)致傳感器在穩(wěn)定性、線性度等方面存在較大問(wèn)題，嚴(yán)重影響傳感器測(cè)量性能。因此，研究數(shù)字式電渦流傳感器優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)提升電渦流傳感器的測(cè)量性能有著重要的研究意義。
　　論文以電渦流

2、傳感器性能優(yōu)化設(shè)計(jì)為目的，首先從理論方面分析了被測(cè)對(duì)象電磁特性、電渦流傳感器線圈參數(shù)和測(cè)量電路影響電渦流傳感器性能的機(jī)理。其次，針對(duì)探頭線圈結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題，分析線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度分布以及磁場(chǎng)強(qiáng)度梯度變化與線圈結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系，得到線圈結(jié)構(gòu)參數(shù)影響傳感器測(cè)量范圍和靈敏度的關(guān)系；在線圈外徑一定的情況下，從線圈品質(zhì)因數(shù)和電感值角度分別對(duì)內(nèi)徑和厚度的取值范圍進(jìn)行了分析；并以線圈品質(zhì)因數(shù)與極限位移點(diǎn)靈敏度最大為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，采用遺傳算法進(jìn)行線

3、圈參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化。針對(duì)電渦流傳感器硬件測(cè)量電路穩(wěn)定性差的問(wèn)題，采用一種基于PSoC控制芯片實(shí)現(xiàn)定頻調(diào)幅式電渦流傳感器的電路設(shè)計(jì)方法，該方法利用 PSoC內(nèi)部集成的大量模擬數(shù)字資源代替?zhèn)鹘y(tǒng)硬件電路，大大簡(jiǎn)化硬件電路結(jié)構(gòu)，并實(shí)驗(yàn)獲取了電渦流傳感器的輸入輸出曲線。針對(duì)電渦流傳感器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在的非線性問(wèn)題，分別采用最小二乘擬合方法和 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性補(bǔ)償，提高并改善了電渦流傳感器的線性度，并且RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性補(bǔ)償效果更好