雙致變型時(shí)柵位移傳感器.pdf

1、位移測(cè)量是現(xiàn)代工業(yè)測(cè)量技術(shù)中最基本同時(shí)也是應(yīng)用最廣泛的測(cè)量。隨著信息科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，人類(lèi)對(duì)位移傳感器的測(cè)量要求也越來(lái)越高。目前用于位移測(cè)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不能無(wú)限的增加對(duì)極數(shù)來(lái)提高傳感器的測(cè)量精度。本課題針對(duì)上述存在的問(wèn)題，在目前現(xiàn)有的場(chǎng)式時(shí)柵的基礎(chǔ)上研制了新型的傳感器。研究的主要內(nèi)容有：
　?。?）闡述了時(shí)柵的時(shí)空坐標(biāo)轉(zhuǎn)變理論，利用時(shí)間量來(lái)測(cè)量空間的位移量。介紹了單齒式時(shí)柵和

2、場(chǎng)式時(shí)柵的測(cè)量原理。
　?。?）描述了行波和駐波這兩種正弦波的波動(dòng)方程，二者之間在一定的條件下可相互轉(zhuǎn)變。根據(jù)場(chǎng)式時(shí)柵的行波原理提出了雙致變型時(shí)柵的行波方程。利用仿真軟件對(duì)雙致變型時(shí)柵的原理模型進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了該模型在不改變現(xiàn)有時(shí)柵的對(duì)極數(shù)的情況下，可使傳感器的分辨力提高一倍。
　?。?）根據(jù)時(shí)柵的行波方程和電磁感應(yīng)原理采用PCB的加工方式研制了傳感器的信號(hào)拾取端的結(jié)構(gòu)，并開(kāi)發(fā)了高頻的激勵(lì)電源信號(hào)電路。
　?。?）設(shè)計(jì)

3、了雙致變型時(shí)柵的后續(xù)信號(hào)處理電路，將行波信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以直接讀取的位置信息，并對(duì)系統(tǒng)的電磁兼容性提出了幾點(diǎn)解決措施。
　?。?）對(duì)設(shè)計(jì)的傳感器進(jìn)行原理性試驗(yàn)和精度實(shí)驗(yàn)研究，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析利用誤差修正的方法提高傳感器的測(cè)量精度。
　　綜上所述，本文在分析了時(shí)柵的波動(dòng)方程的基礎(chǔ)上，利用電磁感應(yīng)的原理，研制了雙致變型時(shí)柵位移傳感器。該傳感器在原有的時(shí)柵基礎(chǔ)上分辨力能提高一倍，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和誤差分析，確定了影響傳感器精度的主要因素，