【摘要】：時柵位移傳感器是一種新型的柵式位移傳感器,它不依賴于空間等分性,通過對時間脈沖進行計數(shù)而間接實現(xiàn)位移測量,從而達到高精度測量。介紹了傳感器信號變形的原因,將非理想信號分為幅度不均、相位偏移、諧波疊加、波形變形四大類;針對幅度不均的情況,將電機學中的d-q變換引入誤差分析,推導出其對寄生式時柵位移傳感的誤差影響;同時在d-q變換原理的視角下重新審視了時柵傳感器的測量過程。提出了一種基于變換空間下的誤差補償算法,d軸的差分項與q軸誤差項變化趨勢一致,利用變化規(guī)律對測量誤差進行實時修正。在安裝有寄生式時柵位移傳感器的實驗臺上進行了實驗并獲取到不同情況下的誤差曲線,實驗結(jié)果表明,該補償算法可以消除幅度不均帶來的二次誤差,誤差壓制量達到90%。這種算法完全利用信號本身的特性,無需復雜的運算,將誤差部分進行了補償達到了比較理想的效果,對于寄生式時柵位移傳感器的實際應用具有重要意義。
[Abstract]:The time-grid displacement sensor is a new type of grating displacement sensor. It does not depend on the spatial equipartition and indirectly realizes the displacement measurement by counting the time pulse, thus achieving the high precision measurement. The causes of sensor signal deformation are introduced. The non-ideal signals are divided into four categories: uneven amplitude, phase offset, harmonic superposition and waveform deformation. In order to solve the problem of uneven amplitude, the d-q transform is introduced into the error analysis, and the influence of d-q transform on the error of parasitic time-grid displacement sensor is deduced. At the same time, the measurement process of time grating sensor is reexamined from the perspective of d-Q transform principle. An error compensation algorithm based on transformation space is proposed. The difference term of the d axis is consistent with the change trend of the q-axis error term, and the measurement error is corrected in real time by using the law of variation. The experiment was carried out on the experimental bench with parasitic time-grating displacement sensor and the error curves were obtained under different conditions. The experimental results show that the compensation algorithm can eliminate the quadratic error caused by the uneven amplitude, and the error suppression can reach 90%. This algorithm makes full use of the characteristics of the signal itself and does not need complicated operation, and the error part is compensated to a more ideal effect, which is of great significance for the practical application of parasitic time-grid displacement sensor.
【作者單位】： 北京工業(yè)大學北京市精密測控技術與儀器工程技術研究中心;重慶理工大學機械檢測技術與裝備教育部工程中心;
【基金】：國家自然科學基金(51475063) 重慶市科技研發(fā)基地能力提升計劃(cstc2014pt-sy40002)項目資助
【分類號】：TP212

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本文編號：2398279