數(shù)字式電渦流位移傳感器的研制.pdf

1、電渦流位移傳感器是一種能將非電量轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的非接觸式測(cè)量裝置,它的靈敏度高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng),市場(chǎng)需求量大。電渦流位移傳感器的穩(wěn)定性及如何提高電渦流位移傳感器的測(cè)量范圍并降低探頭線圈尺寸目前是我們需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題,這對(duì)提高電渦流位移傳感器的使用性能具有重要的實(shí)際意義。
　　為了解決上述問(wèn)題,針對(duì)電渦流位移傳感器的應(yīng)用進(jìn)行了以下幾方面的研究:一是分析線圈參數(shù)對(duì)電渦流傳感器的影響,從改變線圈尺寸形狀入手,利用有限元仿真電磁場(chǎng)

2、建立模型,通過(guò)簡(jiǎn)化分析二維模型,得到渦流線圈電磁場(chǎng)模型得出電磁場(chǎng)電渦流的分布狀況,對(duì)其進(jìn)行分析求解并跟論著上結(jié)果進(jìn)行對(duì)比證明建模的合理性,進(jìn)而優(yōu)化線圈;二是在電路設(shè)計(jì)上采用調(diào)頻式測(cè)量是以頻率信號(hào)作為準(zhǔn)數(shù)字量輸出的硬件轉(zhuǎn)換電路,單片機(jī)控制外圍電路對(duì)頻率信號(hào)可以直接識(shí)別接收,電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,能有效克服電路轉(zhuǎn)化參數(shù)對(duì)頻率信號(hào)的影響,提高測(cè)量精度。在軟件中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)顯示模塊的程序設(shè)計(jì),對(duì)程序進(jìn)行編譯仿真,并引入非線性校正算法減小

3、測(cè)量誤差;三是為了減小電渦流位移傳感器的非線性誤差,提高傳感器的線性測(cè)量范圍,對(duì)采集到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多種函數(shù)曲線擬合分析,并引進(jìn)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行映射,分析出最佳數(shù)據(jù)處理方法,提高傳感器的測(cè)量范圍降低非線性度,對(duì)改進(jìn)傳感器的使用性能提供依據(jù)。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該數(shù)字式測(cè)量電路能實(shí)現(xiàn)電渦流傳感器的大位移數(shù)據(jù)采集并且穩(wěn)定性良好。通過(guò)此非接觸式測(cè)量電路的設(shè)計(jì)可更好的實(shí)現(xiàn)大位移測(cè)量的需求,不但節(jié)省了成本,并且提高了測(cè)量系統(tǒng)的工作效率