基于Laguerre多项式的LVDT位移传感器非线性校正

针对线性可变差动变压器(LVDT)位移传感器输出电压值与位移量之间存在非线性的问题,建立了基于Laguerre多项式的位移特性曲线模型。采用递推最小二乘法对标定样本数据进行拟合,以确定位移特性曲线的模型参数。该方法根据LVDT位移传感器输出电压的测量值即可高精度计算出相应的位移量。仿真结果表明:绝对测量误差不超过0.1 mm,具有明显的非线性校正效果,在位移检测领域具有重要的理论和应用价值。

基于HTCC的LVDT位移传感器敏感芯体设计

针对传统漆包线工艺制备的线性可变差动变压器(LVDT)位移传感器无法在高温环境下工作的问题,提出一种基于高温共烧陶瓷(HTCC)技术制备耐高温LVDT位移传感器敏感芯体的方法。按0~20 mm的量程范围要求,对敏感芯体进行合理优化后,所制备的敏感芯体测量精度可在±1%FS之内与仿真结果相符合。该制备方法在提升耐高温性能的同时可保证测量精度,具有一定的实际应用前景。

LVDT位移传感器电压电流转换电路的设计

为使传感器输出信号能够远距离传输,设计了一种0～5 V到4～20 mA的电压电流转换电路。在Howland电流泵电路的基础上,增加电压跟随器和偏置直流放大器,实现电压电流的精确转换。仿真分析和实验测试结果表明:电路能够满足传感器电流输出的要求,并已成功应用于LVDT位移传感器调理电路。

基于切比雪夫最佳逼近的LVDT位移传感器信号处理

针对LVDT位移传感器两端输出信号的非线性问题,提出了一种基于切比雪夫最佳逼近原理的信号处理方法.该方法将传感器有效量程自适应地分为线性和非线性区域.线性工作范围和对应直线逼近函数利用切比雪夫一次最佳逼近自适应确定,非线性区域信号采用有理B样条函数进行线性化处理.设计了基于MSP430单片机的信号处理器,搭建了基于步进电机直线台和标准激光传感器的试验平台,对该算法进行实验验证.实验选用量程为85mm的LVDT位移传感器,实验结果表明,该方法将传感器的非线性误差从2.47%降至0.30%,测量平均误差绝对值从0.64mm降至0.12mm,有效改善了传感器的线性度和精度,延展了其工作范围.

基于LVDT的高精度电感式位移传感器设计

介绍了线性可变差动变压器(LVDT)的工作原理及特点,对LVDT在传感器测量中的具体应用进行了研究。对基于此原理的位移传感器进行结构设计和电路设计,并给出了详细的电路参数设置方法,同时分析比较了LVDT次级线圈采用同极性和反极性两种连接方式下传感器的输出特性,最终对所研制的位移传感器进行了试验验证,证明了该设计的可行性。试验结果表明,所设计的基于LVDT的位移传感器精度可达到0.2%以上,实现了对位移的高精度测量。该传感器响应速度快,环境适应性良好,工作稳定,可靠性高,可满足航天航空、机械、电子、铁路及科研等各领域的自动控制和测量需要。

振荡电路式LVDT测量系统设计

针对传统LVDT测量电路中高成本模块较多且性能不足的问题,提出并设计了一种基于振荡电路的LVDT测量系统。测量系统将LVDT线圈作为谐振电感接入高性能LC振荡器,利用其谐振信号的频移获得待测位移,借助谐振器数学模型及理论分析改善测量系统线性度。样机实验结果显示,在满位移状态下频率范围可达到73~122 kHz,采样速率和分辨率可根据实际需求进行调整,其最高分辨率可达到16.7 bits,实现亚微米级测量,此时采样速率为200 Sps,非线性误差为0.14%FS。与传统电桥方法相比,该测量系统综合性能更优,且无需低失真激励及高精度解调模块,在电路成本和尺寸方面具有显著优势。

一种大量程三极RVDT的设计与仿真

提出了一种大量程的三极RVDT,具有尺寸小、结构简单、量程大等优点。给出了该RVDT的工作原理、结构,推导了输出特性方程式。用ANSYS Maxwell软件进行了仿真设计。研究了槽口与气隙尺寸对梯度与线性度的影响。通过仿真分析了进一步增大量程的可行性。

利用现场测试的加速度和速度数据确定位移的积分方法评价（英文）

目的:本文旨在研究不同波长载荷(包括车厢长度、构架长度以及轴距等)对位移确定的影响,利用积分方法确定位移的有效性和重复性的适用范围,以及研究列车速度和轴荷载对变形量的影响,为轨道基础位移监测提供重要的方法。创新点:1.评价和分析一种积分方法,该方法利用低通滤波法但不消除产生变形的主要频率;2.通过对位移、速度和加速度传感器在时域和频域结果的比较,使重复性得到保证。方法:利用线性可变差位移传感器、地震检波器以及加速度计获取轨道不同深度的位移、速度和加速度,然后利用巴特沃兹低通滤波器对3类数据进行滤波。通过对速度一阶积分、加速度二阶积分,获得由3种传感器测试得到的位移并验证其准确性。结论:通过测试和分析发现,95%的位移幅值来自于波长大于轴距(2.8 m)的激励,对应的低频为25 Hz(列车运行速度为200 km/h)。通过线性可变差位移传感器、地震检波器以及加速度计直接获得或间接积分获得的位移十分接近,验证了积分方法的有效性,且其具有较高的可重复性。