非等齒耦合位移傳感器的研究.pdf

1、位移(角位移和直線位移)的測量在機(jī)械加工以及軍事等諸多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,并且對測量精度要求越來越高。目前用于位移測量的傳感器主要有光柵、感應(yīng)同步器、磁柵、時(shí)柵等。但是目前這些傳感器都無法最大限度的增加極對數(shù)(柵線數(shù))來提高精度。
　　本課題針對上面的問題提出了新的結(jié)構(gòu),其原理與時(shí)柵等電磁感應(yīng)傳感器相似,都是采用電機(jī)型繞組結(jié)構(gòu),并利用轉(zhuǎn)子和定子繞組線圈間的互感隨位置的改變而變化的電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)機(jī)械量向電信號(hào)轉(zhuǎn)換的。但也存在不同:

2、(1)采用轉(zhuǎn)子繞組激勵(lì),定子繞組槽間距電氣角3000的三相感應(yīng)輸出結(jié)構(gòu)。其極對數(shù)、測頭數(shù)都要比時(shí)柵、感應(yīng)同步器多(最大開槽數(shù)相同);(2)改進(jìn)三相感應(yīng)信號(hào)空間、時(shí)間的解調(diào)原理,實(shí)現(xiàn)機(jī)械量向電信號(hào)的轉(zhuǎn)換,得到強(qiáng)度高的感應(yīng)信號(hào);(3)消除了更多的諧波成分。
　　針對以上問題,本文主要做了一下的內(nèi)容:
　　(1)首先分析了光柵、感應(yīng)同步器、磁柵、時(shí)柵等幾種位移傳感器的測量原理,為該傳感器的分析設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
　　(2)對兩相

3、、三相時(shí)柵傳感器的信號(hào)模型進(jìn)行了分析,同時(shí)分析了非等齒耦合位移傳感器的信號(hào)模型及信號(hào)調(diào)理過程。分析了傳感器的工作原理及其諧波特性,該傳感器能夠消除部分諧波成分。
　　(3)根據(jù)傳感器的工作原理,利用仿真軟件對傳感器的定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析,優(yōu)化傳感器的結(jié)構(gòu)參數(shù)獲得較好結(jié)果。
　　(4)根據(jù)傳感器工作原理,結(jié)合時(shí)柵傳感器的信號(hào)處理過程,設(shè)計(jì)分析了非等齒耦合位移傳感器的信號(hào)處理電路。
　　(5)進(jìn)行了傳感器的穩(wěn)定性測試實(shí)