電渦流式角位移傳感器及二次儀表的優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、對(duì)比其他主流角位移傳感器，電渦流式角位移傳感器有著其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用領(lǐng)域。電渦流式角位移傳感器不但性價(jià)比高，而且可靠性高，尤其適合應(yīng)用于惡劣的工作環(huán)境。但隨著終端性能的不斷提高，傳統(tǒng)電渦流式角位移傳感器的精度和量程已漸漸不能滿足應(yīng)用的要求。
　　硬件優(yōu)化和軟件補(bǔ)償是提升傳感器性能的主要途徑。一方面，基于非線性補(bǔ)償?shù)亩蝺x表技術(shù)，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在傳感器領(lǐng)域；而另一方面，針對(duì)電渦流式角位移傳感器性能提升方面的研究，卻還始終停滯在硬件優(yōu)

2、化的階段。
　　本課題基于非線性補(bǔ)償?shù)亩蝺x表技術(shù)，針對(duì)電渦流式角位移傳感器來(lái)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析。第一步是分析傳統(tǒng)傳感器的結(jié)構(gòu)與特性，并選擇了兼具數(shù)字信號(hào)處理和標(biāo)準(zhǔn)邏輯判斷功能的數(shù)字信號(hào)控制器芯片dsPIC33F作為嵌入式系統(tǒng)的主控芯片；再圍繞此芯片進(jìn)行了硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)及電氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并針對(duì)實(shí)測(cè)中的干擾和噪聲，為傳感器加入了有源濾波和屏蔽板組件，從而進(jìn)一步優(yōu)化了系統(tǒng)；接下來(lái)研究了最小二乘曲線擬合非線性補(bǔ)償方法，并在進(jìn)一步分析傳統(tǒng)傳感

3、器輸出特性曲線的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了嵌入式系統(tǒng)的校準(zhǔn)及工作程序，其中包含了非線性補(bǔ)償算法、信號(hào)采樣、及與上位機(jī)通信的程序；最后，為了驗(yàn)證傳感器的性能指標(biāo)，基于新傳感器性能要求開(kāi)發(fā)了校準(zhǔn)測(cè)試硬件平臺(tái)，并基于LabVIEW平臺(tái)開(kāi)發(fā)了校準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)軟件，并且為保證測(cè)試精度對(duì)測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行了組件安裝的調(diào)校及精度確認(rèn)。
　　實(shí)驗(yàn)中對(duì)樣品進(jìn)行了校準(zhǔn)測(cè)量，并針對(duì)各項(xiàng)性能指標(biāo)（基本誤差、線性度誤差、重復(fù)性誤差、遲滯誤差及溫度特性）對(duì)傳感器進(jìn)行了驗(yàn)證，以確認(rèn)