本文關(guān)鍵詞：基于標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)建的新型變磁阻式時(shí)柵測(cè)量系統(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：精密測(cè)量技術(shù)是確保加工質(zhì)量的重要手段之一,其結(jié)果直接決定產(chǎn)品的品質(zhì)。位移作為一種最基本的物理量,大量生產(chǎn)實(shí)踐中需要對(duì)其進(jìn)行精密測(cè)量。位移測(cè)量中以光柵為代表的傳統(tǒng)柵式位移傳感器,其測(cè)量精度主要依賴精密刻劃技術(shù)的刻劃精度。磁場(chǎng)式時(shí)柵傳感器通過建立相對(duì)運(yùn)動(dòng)“雙坐標(biāo)系”,將空間位移量轉(zhuǎn)換為時(shí)間量完成測(cè)量,實(shí)現(xiàn)大柵距下的精密測(cè)量,回避了傳統(tǒng)柵式位移傳感器依賴精密刻劃實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量的弊端。但是,磁場(chǎng)式時(shí)柵傳感器又對(duì)整周開槽的等分性提出了一定的要求,受目前機(jī)械開槽精度的限制,磁場(chǎng)式時(shí)柵整周開槽的等分精度難以保證,從而制約其測(cè)量精度的進(jìn)一步提高。同時(shí)由于磁場(chǎng)式時(shí)柵傳感器存在槽間距較小且需要人工繞線的缺點(diǎn),從而很難保證整周繞線的一致性,給傳感器引入了新的誤差源,再次制約傳感器精度的提高。針對(duì)上述問題,本課題提出采用標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)建時(shí)柵的新思路,使用制造精度可以達(dá)到計(jì)量等分精度的標(biāo)準(zhǔn)件—滾針作為時(shí)柵磁場(chǎng)耦合單元,從而提高標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)建的新型變磁阻式時(shí)柵整周磁場(chǎng)耦合單元的等分性,同時(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)建時(shí)柵可以實(shí)現(xiàn)傳感器繞線的機(jī)械化,提高繞線效率,消除人工繞線所引入的誤差,從而達(dá)到提高測(cè)量精度的目的。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)深入研究時(shí)間測(cè)量空間原理、磁場(chǎng)式時(shí)柵傳感機(jī)理及行波合成方法,建立標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)建的新型變磁阻式時(shí)柵磁路數(shù)學(xué)模型。(2)利用電磁場(chǎng)仿真軟件,建立標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)建的新型變磁阻式時(shí)柵仿真模型,重點(diǎn)對(duì)傳感器的有效半徑和磁路氣隙長(zhǎng)度進(jìn)行優(yōu)化,總結(jié)兩者的設(shè)計(jì)規(guī)律,建立90對(duì)極仿真模型,將其仿真結(jié)果與場(chǎng)式時(shí)柵結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,得出兩者之間的差異,最后根據(jù)仿真優(yōu)化結(jié)果設(shè)計(jì)90對(duì)極標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)建的新型變磁阻式時(shí)柵原理樣機(jī)。(3)設(shè)計(jì)基于SOPC技術(shù)的信號(hào)處理系統(tǒng),使整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加緊湊,信號(hào)處理性能更高,同時(shí)設(shè)計(jì)電阻鏈移相電路解決低頻激勵(lì)源下,因傳感器頻率響應(yīng)速度慢,而帶來測(cè)量速率較慢的問題。(4)實(shí)驗(yàn)研究,原理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證樣機(jī)駐波信號(hào)和行波信號(hào)的產(chǎn)生;性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)建的新型變磁阻式時(shí)柵測(cè)量系統(tǒng)的穩(wěn)定性,精度及頻率響應(yīng)進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)建時(shí)柵的方式可以有效提高時(shí)柵整周磁場(chǎng)耦合單元的等分性,使得傳感器原始誤差比場(chǎng)式時(shí)柵減小約50%,經(jīng)修正后測(cè)量精度在±2″以內(nèi),同時(shí)采用所設(shè)計(jì)的信號(hào)處理系統(tǒng)可以將傳感器的測(cè)量速率提高32倍,解決了低頻激勵(lì)源下,傳感器測(cè)量速率較慢的問題。
【關(guān)鍵詞】：位移傳感器 磁路數(shù)學(xué)模型 標(biāo)準(zhǔn)件 SOPC技術(shù) 電阻鏈移相
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP212.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 研究目的及意義9-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 光柵位移傳感器11-12
• 1.2.2 磁柵位移傳感器12
• 1.2.3 時(shí)柵位移傳感器12-13
• 1.3 論文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)13-15
• 2 標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)建的新型變磁阻式時(shí)柵原理15-25
• 2.1 位移測(cè)量的兩種數(shù)學(xué)模型15
• 2.2 時(shí)空轉(zhuǎn)換原理15-17
• 2.3 標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)建的新型變磁阻式時(shí)柵理論模型17-23
• 2.3.1 行波合成方法18-19
• 2.3.2 磁路數(shù)學(xué)模型19-23
• 2.4 本章小結(jié)23-25
• 3 標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)建的新型變磁阻式時(shí)柵仿真優(yōu)化及設(shè)計(jì)25-39
• 3.1 電磁場(chǎng)有限元法25-26
• 3.2 有限元仿真模型建立26-28
• 3.2.1 模型建立26
• 3.2.2 激勵(lì)添加26-28
• 3.2.3 網(wǎng)格劃分28
• 3.3 模型結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析28-33
• 3.3.1 磁路氣隙長(zhǎng)度優(yōu)化29-30
• 3.3.2 有效半徑優(yōu)化30-33
• 3.4 優(yōu)化結(jié)果驗(yàn)證及對(duì)比分析33-36
• 3.5 樣機(jī)設(shè)計(jì)36-37
• 3.6 本章小結(jié)37-39
• 4 信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)39-53
• 4.1 系統(tǒng)組成及原理介紹39
• 4.2 激勵(lì)電源模塊39-40
• 4.3 信號(hào)調(diào)理模塊40-41
• 4.3.1 信號(hào)拾取放大電路40-41
• 4.3.2 低通濾波電路41
• 4.4 電阻鏈移相處理模塊41-46
• 4.4.1 頻率響應(yīng)速度分析42-43
• 4.4.2 電阻鏈移相原理43-45
• 4.4.3 電阻鏈移相原理應(yīng)用45-46
• 4.5 波形轉(zhuǎn)換模塊46-47
• 4.6 數(shù)字信號(hào)處理模塊47-52
• 4.6.1 時(shí)間測(cè)量模塊48-49
• 4.6.2 數(shù)據(jù)處理模塊49-52
• 4.7 本章小結(jié)52-53
• 5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與誤差分析53-63
• 5.1 原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)53-55
• 5.1.1 線圈繞向判斷53
• 5.1.2 駐波實(shí)驗(yàn)53-54
• 5.1.3 行波實(shí)驗(yàn)54-55
• 5.2 性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)55-58
• 5.2.1 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)55-56
• 5.2.2 精度實(shí)驗(yàn)56-57
• 5.2.3 頻率響應(yīng)實(shí)驗(yàn)57-58
• 5.3 誤差分析58-61
• 5.3.1 隨機(jī)來源分析58-59
• 5.3.2 系統(tǒng)誤差分析59-61
• 5.4 本章小結(jié)61-63
• 6 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 總結(jié)63
• 6.2 展望63-65
• 致謝65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果71

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1 李佐敏;測(cè)量強(qiáng)磁場(chǎng)用的磁阻變換器[J];電測(cè)與儀表;1978年08期

2 李國(guó)華,傅綺英,呂紅,王大為;重?fù)诫s高補(bǔ)償鍺的電導(dǎo)和磁阻[J];半導(dǎo)體學(xué)報(bào);1987年02期

3 唐復(fù)勇;;磁阻磁力儀[J];世界科學(xué);1992年04期

4 葉偉春;消除磁阻磁頭熱失真的方法[J];電子計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備;1997年04期

5 支彬安;雷彬;李治源;李勇;;磁阻驅(qū)動(dòng)器電路參數(shù)對(duì)發(fā)射性能的影響[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2010年08期

6 艾明哲;賈雅婷;陳忠志;徐慧中;彭斌;;基于各向異性磁阻的開關(guān)芯片的制備及優(yōu)化[J];功能材料;2013年04期

7 林潤(rùn)清;;低溫下半導(dǎo)體鍺的磁阻測(cè)試[J];華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1986年03期

8 崔鵬;劉少克;;磁阻型線圈發(fā)射器彈丸速度與截面積關(guān)系[J];兵工自動(dòng)化;2006年12期

9 支彬安;雷彬;李治源;李虎;;觸發(fā)位置對(duì)磁阻驅(qū)動(dòng)器發(fā)射性能的影響[J];電子測(cè)量技術(shù);2010年04期

10 里查得W·米勒,張香成;伺服機(jī)構(gòu)《器件與原理》 第三章 可變磁阻變換器[J];無線電工程;1979年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 葛麗麗;王勁東;;高性能的微型低成本磁阻磁強(qiáng)計(jì)[A];第二十三屆全國(guó)空間探測(cè)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要集[C];2010年

2 薛慶忠;章曉中;袁俊;;Fe_x-C_(1-x)/Si膜的巨磁阻和電輸運(yùn)性能[A];2004年中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2004年

3 宋詩哲;萬小山;郭英;尹波;張德華;顧國(guó)英;李睿;武旭東;;磁阻法腐蝕監(jiān)/檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用研究[A];2000年材料科學(xué)與工程新進(jìn)展（下）——2000年中國(guó)材料研討會(huì)論文集[C];2000年

4 于向記;王勁東;葛麗麗;;高精度磁阻磁強(qiáng)計(jì)性能測(cè)試的環(huán)境和方法[A];中國(guó)空間科學(xué)學(xué)會(huì)空間探測(cè)專業(yè)委員會(huì)第二十六屆全國(guó)空間探測(cè)學(xué)術(shù)研討會(huì)會(huì)議論文集[C];2013年

5 唐安祥;;基于嵌入式系統(tǒng)的磁阻式轉(zhuǎn)角傳感器研究及應(yīng)用[A];2010振動(dòng)與噪聲測(cè)試峰會(huì)論文集[C];2010年

6 王秀和;唐任遠(yuǎn);;帶輔助極永磁起動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算的新方法[A];山東電機(jī)工程學(xué)會(huì)第九屆優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文集[C];2002年

7 張可;肖力;姚斌;;非晶Fe_(91-x)Zr_5B_xNb_4合金的磁阻抗效應(yīng)與硼含量的關(guān)系[A];2004年中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2004年

8 李新華;阮波;徐竟成;劉偉;;電動(dòng)大巴永磁輔助磁阻同步電動(dòng)機(jī)仿真分析[A];第十八屆中國(guó)小電機(jī)技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

9 吳閩;黃釗洪;;銻化銦磁阻型紅外光電傳感器及其特性研究[A];第二屆長(zhǎng)三角地區(qū)傳感技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

10 葛麗麗;王勁東;;高性能三分量磁阻磁強(qiáng)計(jì)[A];第二十四屆全國(guó)空間探測(cè)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要集[C];2011年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 本報(bào)記者　孫明河;節(jié)電瞄準(zhǔn)磁阻電機(jī)調(diào)速[N];科技日?qǐng)?bào);2006年

2 記者 毛磊;新型磁阻裝置開發(fā)成功[N];光明日?qǐng)?bào);2002年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 薛乃濤;雙磁性分子耦合體系的隧穿磁阻研究[D];山西大學(xué);2016年

2 李春艷;基于變磁阻磁場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)理的永磁同步電機(jī)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

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1 索龍博;基于標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)建的新型變磁阻式時(shí)柵測(cè)量系統(tǒng)研究[D];重慶理工大學(xué);2016年

2 陳超;銻化甸薄膜磁阻元件基于電流放大模式的研究[D];華南師范大學(xué);2005年

3 秦曉峰;磁阻式磁力懸浮系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與控制研究[D];河南理工大學(xué);2011年

4 孫曉林;稀土錳氧化物的磁阻抗和復(fù)合軟磁材料的研究[D];山東大學(xué);2012年

5 徐竟成;永磁輔助式磁阻同步伺服電機(jī)及控制研究[D];湖北工業(yè)大學(xué);2015年

6 吳登云;磁阻三分量磁力儀的研制[D];吉林大學(xué);2009年

7 鄭永龍;基于磁阻式四端口機(jī)電能量變換器控制系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

8 楊群;磁阻短路繞組混合轉(zhuǎn)子無刷雙饋電機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2012年

9 尚旭芳;永磁磁阻式同步電動(dòng)機(jī)的研究[D];南昌大學(xué);2012年

10 劉洪巖;基于磁阻式位置傳感器的PMSM的管柱式EPS控制器研發(fā)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：基于標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)建的新型變磁阻式時(shí)柵測(cè)量系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：351938