电涡流式振动位移传感器检定技术的研究

文章简述电涡流式振动位移传感器的工作原理,并根据《JJG 644-2003振动位移传感器检定规程》,从理论和实践上对电涡流式振动位移传感器静态特性、动态特性的检定方法展开研究,以提高电涡流式振动位移传感器测量的准确性和量值的统一性。

基于电涡流效应的绝对式直线位移传感器误差分析及抑制方法研究

基于电涡流效应的绝对式直线位移传感器具有结构简单、分辨率高、响应速度快和抗干扰能力强的特点。相比于增量式直线位移传感器,该类型的传感器不仅不受断电的影响,还能实现更加快速和精确的绝对定位。但是,传感器制造、安装及电信号处理等环节处理不理想会产生无效电动势,带来对极内的1次、2次和4次误差。针对上述问题,使用信号补偿的方式抑制1次和2次误差,采用空间移相的方式消除感应信号中的3次谐波,以此抑制4次误差。对优化后的传感器进行误差抑制实验,验证了误差来源分析的正确性以及抑制方法的有效性。实验表明:误差抑制后的传感器节距内误差峰峰值由32μm优化为6μm,性能大幅度提升。

空间应用高精度电涡流位移传感器设计与验证

针对空间超静平台高精度非接触位移测量的需求,研制了一种适用于空间应用的高精度电涡流位移传感器.根据传感器工作原理建立探头敏感线圈阻抗模型并对其固有非线性进行仿真分析.基于高精度平衡电桥检测电路,提出一种非线性校正方法,该方法无需额外的校正电路,通过平衡电桥阻抗网络设计以及解调相位设计,将传感器输出非线性由12%降低到0.98%.测试验证结果表明,研制的空间应用高精度电涡流位移传感器在±3 mm量程范围内,测量非线性达到0.98%.该传感器已经成功进行在轨应用.

基于轴向电涡流效应的高精度长位移传感器

为了实现大行程精密光学调焦组件的高精度实时检测,研究基于轴向电涡流效应的高精度长位移传感器。建立了长位移电涡流探头仿真模型进行线性度测试,搭建电涡流传感器测试系统进行精度实验,并将长位移电涡流传感器接入精密光学调焦组件。实验结果表明:在可测量位移达到24 mm的同时,线性度优于1%,分辨率优于0.5μm,精度优于1μm,高精度长位移电涡流传感器符合精密光学调焦组件的需求。

基于FPGA的调频式电涡流位移传感器

针对解决中低速磁悬浮列车悬浮位移传感器存在的一些问题,设计了一种基于FPGA的调频式电涡流位移传感器。首先,介绍了电涡流测量的基本原理和系统方案的构成;其次,进行了基于FPGA的逻辑设计,在1片FLEX系列芯片上实现了M/T法测频单元、查表法线性化处理、温度补偿以及RS-485通信接口转换等功能;最后,通过实验验证了该传感器方案的可行性,并分析了传感器的各项技术指标。

一种开关驱动的电涡流式位移传感器的原理与实验研究

从能量损耗角度出发,对一种开关电路驱动的电涡流位移传感器的工作原理进行了分析。该传感器利用气隙与工作电流间的对应关系实现对目标位移的检测,且仅需一次低通滤波即可完成信号调理,系统结构简单。作者以铁、铝和无磁不锈钢作为被测目标在不同开关频率下进行了实验研究,并对实验结果进行了分析。结果表明:对3种被测目标,随着频率的变化,系统灵敏度经历了相似的变化过程,且在谐振频率附近,灵敏度达到负向最大值;在0.5与1.5倍谐振频率的两个频率附近,系统灵敏度达到两个正向极大值;在谐振频率附近,当被测目标为铁时,系统灵敏度最大,而目标为铝时次之。

应用电涡流位移传感器检测输煤皮带打滑的研究

在概述输煤皮带在选煤厂生产中重要作用的基础上,提出了皮带打滑检测装置配备的重要性,并分析了煤矿常用的接触式皮带打滑开关和接近开关非接触式皮带打滑开关的运行原理及弊端,其后提出电涡流位移传感器在煤矿输煤皮带打滑检测及保护方面应用的可行性与适用性,可作为输煤皮带打滑保护实践的借鉴参考。

电涡流式位移传感器低温标定系统及其误差分析

介绍了一种能在 2 0K～ 30 0K温度范围内对电涡流式位移传感器进行静态标定的系统 ,着重分析了该系统的温度及位移误差 ,并对传感器进行了 2 0K ,90K的标定实验。该标定系统具有多通道数据采集与处理、自动温控、观察窗可视操作等特点 ,工作区温控精度优于± 1K ,位移给定精度0 0 0 1mm。经适当改进后还可对其它原理位移传感器进行低温标定。

耐高压电涡流式位移传感器的设计和优化

电涡流传感器是一种非接触式高分辨率位移传感器。本文介绍的耐高压电涡流式位移传感器可以作为阀芯位置测量元件应用于液压系统中的电液比例阀和电液伺服阀，也可以作为基本的位置测量元件应用于其他的测量与控制机构中。它的主要特点是频率响应高，温度特性好，体积小，结构简单，可靠性好，成本低。文中主要介绍了传感器的原理、结构及优化设计方法。

基于MSP430的定频调幅式电涡流传感器位移测量系统

本测量系统采用平面线圈的电涡流传感器结构 ,定频调幅式电涡流传感器测量电路 ,利用MSP4 30F133系列单片机对测量系统数据进行采集和处理 ,并对该测量系统应用于防水数显卡尺中的可行性进行了初始阶段的试验。与调频电路相比 ,定频调幅电路具有响应快、功耗低、稳定性好的突出特点 ;MSP4 30F133具有超低功耗特性 。

基于调频式涡流传感器的金属微位移检测电路的设计

涡流传感器具有对介质不敏感、非接触的特点,广泛应用于金属检测中。本文研究一种基于调频式涡流传感器的金属微位移检测电路,采用最小二乘法处理实测数据,探索位移与检测信号的线性关系,实测数据的拟合曲线表明,该电路能在0到4.2mm小位移内呈现比较好的线性关系。

用于磁轴承位移检测的数字式电涡流位移传感器设计与实验研究

磁轴承是磁悬浮飞轮、磁悬浮控制力矩陀螺的核心部件,在空间应用中的体积、重量、功耗等都有严格要求。现有的用于磁轴承位移检测的非接触式传感器输出大多是模拟信号,每个检测点都需要单独的信号线进行传输。这导致系统的体积、重量、复杂度增加,可靠性降低,抗干扰能力减弱。针对这一问题,提出了一种数字式电涡流位移传感器,它根据调频式的原理,通过CPLD测频的方法,在实现了对位移的高速高精度检测的同时,增强了系统的可靠性和抗干扰能力。

电涡流传感器在测量离心式空压机轴振动中的应用

文章介绍电涡流传感器在离心式空压机轴振动测量中的实际应用,并根据离心式空压机运行特点对电涡流传感器的技术参数要求,安装要求做详细阐述。

电涡流传感器检测磁悬浮转子轴向位移的方法

磁悬浮转子的轴向位移常常利用电涡流传感器从转子轴向方向来检测,这一方法具有一定局限性。针对这一情况,在分析了电涡流传感器的工作原理以及输出特性的影响因素后,研究了利用被测导体的台阶表面来检测导体沿传感器径向方向的位移的方法。在该方法中,采用与差动相反的思想,将关于被测导体对称布置的两个传感器的输出进行加和,来消除传感器线圈与导体间距离的变化对检测结果的影响。结合磁悬浮转子的特性,提出了磁悬浮转子轴向位移径向检测的方法,并进行了实验验证,结果表明传感器的输出电压之和与转子轴向位移之间具有良好的线性关系和灵敏度,验证了该方法的正确性和可行性。

基于电涡流位移传感器的嵌入式滚转角测量方法

导轨运动副在运动过程中会产生6个自由度误差,滚转角误差一直是测量的难点。提出一种基于电涡流位移传感器的滚转角在线测量方法和装置。该方法将导轨固定于基准平面,电涡流位移传感器探头通过连接板安装在运动平台上,其中两个探头相距L,并且连线垂直导轨运动轴线,平台运动过程中,两个探头通过测得的导轨直线度误差间接得到导轨滚转角误差;考虑到基准平面平面度误差影响,建立了误差补偿模型,对基准平面平面度误差对滚转角误差测量引起的角度变化量进行补偿,从而计算出导轨精确滚转角误差。静态和动态加载对比试验结果表明:在导轨运动距离为100 mm,导轨滚转角误差变化范围为-32.5″至8.6″时,本方法与标准中的水平仪法比对残差在±1.5″左右,验证了该测量系统的可行性和所提出的补偿方法的有效性。提出的导轨滚转角测量方法充分考虑和减少了基准平面平面度误差的影响。此外,所提方法可以实现在线测量,可以与其他电涡流位移传感器相结合,组成结构简单、测量精度高、抗干扰能力强的多自由度在线测量系统。

磁轴承用电涡流位移传感器串扰产生及抑制方法研究

针对磁悬浮控制力矩陀螺(CMG)对位移传感器的特殊性能指标要求,设计了一种五自由度电涡流位移传感器系统,将径向探头和测量电路进行了集成一体化设计,对探头之间串扰产生的原因进行了理论分析,并提出在原有振荡电路上增加调整电容,通过调节调整电容值提高探头之间串扰频率使其无法通过后续滤波的方法抑制串扰,提高了转子的位移检测精度。实验结果表明,实现了转子在0～30000r/min范围内的稳定悬浮,悬浮精度小于20μm,满足了磁悬浮CMG电磁轴承对转子位移高精度检测的需求。

大位移电涡流传感器测量电路的设计

电涡流传感器由于具有对介质不敏感、非接触的特点,广泛应用于对金属的位移检测中。为扩大电涡流传感器的测量范围,采用恒频调幅式测量电路,引用指数运算电路作为非线性补偿环节。利用Matlab计算软件辅助设计了直径为60 mm电涡流传感器探头,并结合测量电路进行实验。实验结果表明最大测量范围接近90 mm,验证了该系统工作的稳定性,证明设计达到了预期效果。

基于电涡流传感器的小位移测量系统设计

针对物理实验中对小位移的测量读数困难的问题,提出了一种基于电涡流传感器测量小位移的方法。根据谐振原理设计了涡流传感器检测和调理电路,利用位移量影响谐振电路Q值的特性,实现了小位移量到电压量的转换,使用单片机采集信号并用软件方法对测量结果校准。实验结果表明,系统可以准确测量小位移,同时可消除使用物理测量工具时产生的读数误差。

新型接近式柔性电涡流阵列传感器系统

介绍了一种采用柔性印刷电路板工艺制作的新型接近式电涡流传感器阵列及其测试系统,以实现大面积曲面间微小间隙的实时监测。基于时分多路的扫描测试方法,对传感器阵列的设计方法、加工工艺及基底材料进行研究,设计了分叉式结构的线圈阵列及细长扁平引线电缆的柔性传感器探头。对传统的调频式振荡电路进行改进,解决线圈品质因数小的问题,提高了传感器系统的测试性能。试验结果表明,在2mm的量程范围内,传感器系统的测量精度优于±0.5％,适用于曲面间隙的在线监测。

恒流源充电二极管放电的电感式位移传感器

介绍恒流源充电二极管放电的电感式位移传感器,其电感值的测量原理是采用开关电路,以恒流源电路向电感线圈充电,只经过二极管放电,定时测量稳定放电的时间来测量电感值。其位移量是通过测量线圈的电感值来间接测量的。分别论述了单向和双向充放电测量电感值的原理,并设计了电感式和电涡流式两种测量位移量的试验,通过试验和数据分析证明这种电感式测量位移的方法可行,不采用高频正弦激励,即可测量较小的电感值(μH)。