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文檔簡介
1、目前的直線位移傳感器中,低成本、結(jié)構(gòu)簡單的磁柵位移傳感器越來越被廣泛應(yīng)用。而我國磁柵位移傳感研究技術(shù)較之國外有很大差距,而且主要以相對(duì)位移測量為主。隨著我國控制工業(yè)的發(fā)展,市場對(duì)絕對(duì)直線位移測量的需求加大,急需要展開對(duì)磁柵位移傳感器測量精度和絕對(duì)式測量方面的研究。
相對(duì)位移傳感器一般是通過脈沖記數(shù)對(duì)多個(gè)周期進(jìn)行測量,它有兩個(gè)缺點(diǎn):一是每次測量都得從起始位置開始,需要上電調(diào)零;二是不具備掉電保持功能。針對(duì)這些問題本文提出一種二進(jìn)
2、制連續(xù)位移編碼,采用這種編碼對(duì)多個(gè)正弦周期進(jìn)行標(biāo)識(shí),讓處理軟件識(shí)別每一個(gè)周期,從而進(jìn)行絕對(duì)位移測量。通過開關(guān)霍爾可以把這種二進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)換成磁極的排列,實(shí)現(xiàn)起來很方便。
傳統(tǒng)磁柵位移傳感器采用線圈和錄磁結(jié)構(gòu),信號(hào)發(fā)生和處理非常復(fù)雜。為了簡化硬件結(jié)構(gòu),本文采用磁鋼列和磁敏霍爾元件組合,通過霍爾在磁鋼上移動(dòng)產(chǎn)生正弦信號(hào)。同時(shí)用單片機(jī)作為信號(hào)處理的核心,大大減少外接信號(hào)處理元件。在信號(hào)處理上采用基于校準(zhǔn)查表的信號(hào)處理方式。在離線狀態(tài)下
3、,用高分辨力的光柵對(duì)磁柵進(jìn)行校準(zhǔn):對(duì)光柵的輸出和磁柵的三相信號(hào)同時(shí)采樣并上傳到計(jì)算機(jī),得到標(biāo)準(zhǔn)位移和正弦電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系并存于主控芯片中以供查表。實(shí)際工作狀態(tài)中,分區(qū)間根據(jù)正弦信號(hào)查表得到位移。同時(shí)采用差分放大、移動(dòng)平均濾波等對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行處理。為了確保原始信號(hào)的質(zhì)量,本文還用ANSYS軟件進(jìn)行了大量的磁場分析來確定磁鋼之間及磁鋼和霍爾的位置關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果表明:本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了全量程2048mm內(nèi)的絕對(duì)位移測量;通過與高精度
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