寄生式時(shí)柵傳感測(cè)頭安裝狀態(tài)測(cè)量方法研究.pdf

1、時(shí)柵是近幾年發(fā)展起來的一類新型位移傳感器，通過建立雙坐標(biāo)系巧妙的運(yùn)用時(shí)間測(cè)量空間。其中，寄生式時(shí)柵角位移傳感器是時(shí)柵團(tuán)隊(duì)針對(duì)末端難以安裝傳感器而研發(fā)的新產(chǎn)品，采用旁置安裝的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)末端件（本課題以齒輪為研究對(duì)象）的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行測(cè)量。寄生式時(shí)柵具有精度高、成本低、體積小、質(zhì)量輕、抗強(qiáng)干擾等優(yōu)點(diǎn)，在極端和特殊環(huán)境的應(yīng)用具有極大潛力。
　　寄生式時(shí)柵角位移傳感器采用旁置的方式安裝傳感測(cè)頭，在帶來方便的同時(shí)也帶來了安裝問題。其原理上是利

2、用被測(cè)齒輪的齒槽等分性，齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)實(shí)現(xiàn)磁導(dǎo)調(diào)制來完成角位移到電行波的轉(zhuǎn)換，進(jìn)一步由后續(xù)信號(hào)處理系統(tǒng)解算出角位移值。因此，當(dāng)傳感測(cè)頭的安裝狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，會(huì)不同程度的改變磁導(dǎo)調(diào)制的規(guī)律，影響傳感器的性能給角位移測(cè)量帶來誤差。
　　本文作者從理論推導(dǎo)、仿真分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證三個(gè)方面對(duì)寄生式時(shí)柵傳感測(cè)頭安裝狀態(tài)測(cè)量方法進(jìn)行研究，取得了如下幾個(gè)方面的成果：
　　（1）深入研究寄生式時(shí)柵的原理和結(jié)構(gòu)，分析寄生式時(shí)柵傳感測(cè)頭安裝狀態(tài)變化對(duì)傳

3、感器性能的影響；
　?。?）從理論上分析寄生式時(shí)柵傳感測(cè)頭安裝狀態(tài)變化到傳感單元感應(yīng)信號(hào)的耦合過程，并推導(dǎo)出理論表達(dá)式；
　　（3）借助MATLAB進(jìn)行數(shù)值仿真，觀察傳感測(cè)頭安裝狀態(tài)變化時(shí)傳感單元感應(yīng)信號(hào)變化的規(guī)律，并找出測(cè)量傳感測(cè)頭安裝狀態(tài)變化各個(gè)分量的方法；
　?。?）利用有限元電磁仿真軟件，對(duì)理論分析進(jìn)行驗(yàn)證，確定了參考點(diǎn)的選擇，并對(duì)設(shè)計(jì)的安裝狀態(tài)測(cè)量方法進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化；
　　（5）搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究