基于卡尔曼滤波的油液金属磨屑检测系统

面对油液中金属磨屑的检测需求,针对传统油液金属磨屑检测系统的检测精度易受噪声影响的问题,文章设计了基于卡尔曼滤波的油液金属磨屑检测好的,系统。首先,根据电磁感应原理设计磁激励传感器并建立电压扰动模型;然后,根据金属磨屑电压信号的特点设计卡尔曼滤波器;接着,通过数据拟合验证电压扰动模型并计算过程噪声协方差;再利用小波分析得到测量噪声协方差;最后根据所得到的参数对金属磨屑电压扰动数据进行卡尔曼滤波得到最终结果。试验结果表明,经过卡尔曼滤波之后,300um金属磨屑的电压扰动信号误差减小了2%,400um金属磨屑的电压扰动信号误差降低了2.5%,500um金属磨屑的电压扰动信号误差降低了3%,证明了卡尔曼滤波用于该系统是可行的。

高灵敏低压电磁感应式滑油磨屑传感器

提出了一种高灵敏低压低功耗的三线圈电磁感应式磨屑检测方法。理论推导了金属磨屑穿过线圈组引起的感应电压变化的表达式,并据此对线圈组的几何参数进行了优化。通过在激励和感应线圈两端分别并联和串联恰当容值的电容实现双LC谐振,以获得更高的激励电流和感应电压。实验验证了在108 kHz、5 Vpp的正弦信号激励下,上述两种方法同时使用能够较大幅度提高信噪比,在相敏检波电路之后未使用放大电路的情况下能够清晰地检测到低至150μm的铁质颗粒,而此时激励线圈的有功功率仅为1.12 mW。所设计的传感器能够在平衡低功耗的同时获得高灵敏度,其优化思路对于同类型传感器优化具有借鉴意义。