磁控位移傳感器的研究與應(yīng)用.pdf

1、本課題是國際科技合作計劃項(xiàng)目“無人值守工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)的研制”(0S2013ZR0493)子課題和山西省重大專項(xiàng)科技項(xiàng)目“全自動國產(chǎn)無人綜采工作面技術(shù)裝備研發(fā)”(20111101024)的重要組成部分，是針對目前礦井下液壓支架電液控制系統(tǒng)嚴(yán)重依賴國外位移傳感器的現(xiàn)狀提出的。
　　煤礦井下綜采工作面無人值守自動控制系統(tǒng)是煤炭工業(yè)自動化裝備的核心，而此系統(tǒng)的關(guān)鍵就是液壓支架電液控制系統(tǒng)。液壓支架推移是否到位，決定著采煤機(jī)和刮

2、板運(yùn)輸機(jī)是否能夠連續(xù)、可靠地工作。安裝于液壓支架推移油缸中的位移傳感器負(fù)責(zé)實(shí)時檢測推移油缸的位移，并將位移信號轉(zhuǎn)換成電壓信號傳送至液壓支架架間控制器，最終達(dá)到控制液壓支架做出準(zhǔn)確推移動作的目的。因此，位移傳感器在液壓支架電液控制系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。然而目前我國位移傳感器研制技術(shù)還很不完善，在傳感器檢測精度和分辨率方面與西方國家仍有很大差距，因此開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)并應(yīng)用于液壓支架推移油缸的位移傳感器具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　

3、本文旨在研究開發(fā)一種應(yīng)用于液壓支架推移油缸的位移傳感器。通過磁場仿真，優(yōu)化傳感器磁環(huán)的結(jié)構(gòu)。確定了非接觸式測量方法，具有精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、抗污染性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)。主要研究內(nèi)容如下:
　　在查閱大量國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，認(rèn)真分析了當(dāng)前位移傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。通過對比各種位移傳感器的特性，并結(jié)合液壓支架的結(jié)構(gòu)和工作方式，制定了磁控位移傳感器的總體方案。
　　基于等效磁荷理論，分析了磁環(huán)的磁場分布規(guī)律，

4、利用Matlab軟件繪制計算結(jié)果曲線圖，并利用Ansoft Maxwell仿真軟件對計算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。
　　根據(jù)磁控位移傳感器的設(shè)計方案，選擇其需要的干簧管、永磁材料以及傳感器外殼所需要的不銹鋼材質(zhì)、電纜等，并設(shè)計制作出了磁控位移傳感器樣品。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該磁控位移傳感器的有效性和可行性。
　　設(shè)計了一套磁控位移傳感器檢測裝置，用于測試磁控位移傳感器的技術(shù)性能。該裝置由直線滑臺、驅(qū)動器、控制電路及顯示屏組成?？刂齐娐废蝌?qū)動器發(fā)送