磁柵位移傳感器的研究.pdf

1、隨著我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，測(cè)量技術(shù)的不斷提高，市場(chǎng)對(duì)磁柵尺的需求量也越來(lái)越大。目前磁柵的應(yīng)用十分廣泛，涉及到冶金、機(jī)械、石化、運(yùn)輸、水利等行業(yè)，但是我國(guó)的磁柵尺產(chǎn)業(yè)化程度較低，相關(guān)產(chǎn)品的性價(jià)比差，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)的需求。這主要是由于國(guó)外相關(guān)產(chǎn)品精度高品種齊全，并對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的封鎖，加上國(guó)內(nèi)對(duì)磁柵尺的研究還處于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，使精度很難提高，致使國(guó)內(nèi)的磁柵需求量絕大部分靠進(jìn)口。
　　因此，本文采用新型的磁柵結(jié)構(gòu)所設(shè)計(jì)的磁柵位移傳感器，對(duì)其

2、進(jìn)行了深入研究，目的是研制出高性價(jià)比、小型化、低成本、高精度、易于產(chǎn)業(yè)推廣的絕對(duì)式磁柵位移傳感器。本文提出新型的磁柵、磁頭結(jié)構(gòu)；為提高原始電壓信號(hào)的質(zhì)量，本文采用三相六元件的信號(hào)發(fā)生方案，通過(guò)差分處理濾除了由于裝配偏差和零點(diǎn)漂移帶來(lái)的信號(hào)誤差；并對(duì)磁柵信號(hào)發(fā)生結(jié)構(gòu)進(jìn)行了ANSYS有限元電磁場(chǎng)分析，依據(jù)磁場(chǎng)分析的結(jié)論選擇磁頭安裝間隙，進(jìn)一步提高了信號(hào)質(zhì)量，此結(jié)構(gòu)不僅滿足了本課題的需要，而且為今后研制絕對(duì)式磁柵位移傳感器奠定了理論基礎(chǔ)。在磁

3、柵的信號(hào)處理方面，文中選擇了基于查表方式的信號(hào)處理算法，降低了處理芯片的運(yùn)算量，并通過(guò)對(duì)高性能的16位嵌入式單片機(jī) dsPIC33FJ64MC706的開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)了此算法。由于該款單片機(jī)的應(yīng)用，不僅簡(jiǎn)化了信號(hào)處理硬件的外圍電路，滿足了磁柵小型化的設(shè)計(jì)要求，而且實(shí)現(xiàn)了磁柵高速的運(yùn)算能力和實(shí)時(shí)的信號(hào)處理功能，提高了磁柵的分辨率和工作可靠性。
　　本文將課題研制的磁柵位移傳感器樣品與現(xiàn)有分辨率為0.5μm的Renishaw光柵尺的輸出信號(hào)進(jìn)