道岔磁栅位移传感器的设计

针对某新型转辙机中转辙机拉杆位移测量无有效测量手段的问题与磁栅标尺定量分析的困难,设计了一款磁栅位移传感器,利用分子电流假说,建立了磁栅标尺的三维数学模型,利用Ansoft Maxwell电磁仿真软件分析了横向安装误差对传感器所感应到的磁场强度的影响,基于离散傅里叶变换对传感器响应进行了分析与简化;所设计传感器磁栅标尺采用SIKO的5 mm间距磁栅,敏感元件由线性霍尔元件阵列组成,利用正余切细分法对响应信号进行电子细分,提高了传感器的测量精度与响应速度,其测量精度为±6μm。

快速反射镜系统用光栅测微仪

为了精确控制FSM系统中平面反射镜的偏转角度,研制了专用型光栅测微仪对其进行位置测量,以实现系统的闭环控制。在明确了FSM系统对测微仪应用需求的基础上,根据其技术原理,对光栅测微仪的小型滑轨、标尺光栅图案、指示光栅图案、绝对零位编码、指示光栅移相以及接触探头分别进行了设计与选择。经精密加工、装配、调试后,所得光栅测微仪的测量范围为±2.5mm,响应频率为1000Hz,全行程测量精度优于2μm,测量分辨力优于0.06μm,并能提供绝对零点位置。工程应用实践证明:该光栅测微仪具有高精度、高分辨力、高可靠性的特点,满足FSM系统的使用要求。

蜂窝形抗冲击MEMS止挡结构的抗冲击仿真与试验研究

为了提高微机电系统(MEMS)器件的抗冲击能力,提出了一种蜂窝形MEMS止挡结构。设计了由两层不同孔径的蜂窝孔构成的蜂窝形MEMS止挡结构,并分析建立了简化数学模型,说明了通过改变蜂窝孔径可以实现止挡结构刚度的调节。基于典型的中间质量块的双端固支梁微结构,设计了相应的蜂窝形止挡测试结构,并在ANSYS仿真软件中进行了冲击仿真计算。采用机械冲击台和霍普金森杆对实际加工出的测试结构进行了冲击验证试验。试验结果表明:设计有蜂窝形止挡结构的中间质量块的双端固支梁MEMS结构可以承受至少3.2万g冲击。采用蜂窝形止挡设计,避免了弹性梁式止挡结构的应力集中问题,提高了MEMS结构的抗冲击能力。

压力传感器输出的一种新的非线性补偿方法

在讨论了压力传感器非线性输出误差分布规律的基础上 ,提出了压力传感器输出的一种新的非线性补偿方法 ,介绍了误差修正即补偿因子中三个基本参量 (A、ω、 )的取值方法。通过对两个压力传感器实际输出数据的补偿 ,使其线性度分别由补偿前的 1 .89%、2 .0 6%降低为补偿后的 0 .69%、0 .3 3 %。