數(shù)顯永磁鐵嵌入式磁尺研究.pdf

1、以往的磁柵尺是由錄磁機在柵尺基體的磁性薄膜上錄制磁信號，其缺點是磁信號弱，時間長了信號會衰減。由于信號較弱，磁頭與柵尺的距離必須很小，柵尺容易受到磁頭直接或間接摩擦而擦去錄磁信號。永磁鐵嵌入式磁尺克服了傳統(tǒng)磁柵尺的缺點，具有較強的抗干擾能力，有很好的應(yīng)用前景。本文的主要研究內(nèi)容和工作如下：
　　 設(shè)計了永磁鐵嵌入式磁尺及磁頭的機械結(jié)構(gòu)，并介紹了其測量原理。借助有限元分析工具ANSYS分析了磁尺的磁場特性，在此基礎(chǔ)上分析了影響磁尺

2、精度的因素。
　　 在研究線性霍爾傳感器性能的基礎(chǔ)上設(shè)計了磁尺前置信號處理電路，從理論上分析了該電路的最高響應(yīng)頻率，并用實驗驗證了磁尺信號的有效性。
　　 設(shè)計了基于鑒頻細分原理的100細分數(shù)顯表，可對磁尺位移進行實時顯示。具體工作包括文氏橋振蕩電路的設(shè)計，5000Hz帶通濾波器的設(shè)計，細分計數(shù)硬件電路的設(shè)計，數(shù)碼管驅(qū)動電路的設(shè)計以及單片機C51程序設(shè)計。借助于仿真軟件Multisim對鑒頻細分電路進行了計算機仿真。提出

3、了對此數(shù)顯表的改進方法。
　　 設(shè)計了A/D轉(zhuǎn)換型數(shù)顯表。提出了以可編程邏輯器件為核心的大細分和以A/D轉(zhuǎn)換器為核心的小細分相結(jié)合的細分計數(shù)方法，討論了大、小細分累加的誤差修正辦法。以硬件電路性能為基礎(chǔ)，分析了A/D型數(shù)顯表的性能參數(shù)。設(shè)計了數(shù)顯表與計算機的串行通訊接口，編制了計算機端的串行通訊程序。
　　 通過實驗驗證了所研制永磁鐵嵌入式磁尺及配套數(shù)顯表的精度。數(shù)顯表在高精度光柵傳感器的信號處理與位移顯示實驗中也表現(xiàn)出