差动变压器式位移传感器参数化仿真技术研究

在建立合理的差动变压器式位移传感器(LVDT)电磁仿真模型的基础上,提出了一种基于脚本模板的电磁仿真参数化建模方法:首先将仿真建模过程录制成脚本,然后在脚本中添加标记形成脚本模板,最后将脚本模板中的标识动态修改为参数数值,实现了仿真模型的参数化建模;开发了LVDT参数化仿真系统并在工程中得到应用,显著提高了设计效率。

差动变压器式位移传感器的仿真建模研究

差动变压器式位移传感器(LVDT)具有工作可靠性高、输出电压准确度高、线性度好等优点,在伺服系统中得以广泛应用。但传统的设计周期长、成本高,短时间内难以设计出线性度好的传感器。提出使用Maxwell建立传感器模型的方法,利用Maxwell快速改变模型尺寸的优势,对影响传感器性能的补偿线圈绕法进行了仿真。经试验验证,该模型可有效地模拟真实产品,显著地提高实际工程中传感器的设计效率及产品的线性度。

一种新型差动变压器式角位移传感器

指出了传统角位移传感器结构复杂、工艺要求高、对环境要求高、使用寿命短、测量精度低等不足,并且介绍了一种新型结构的差动变压器式角位移传感器的原理,按照该原理研制出的传感器有效地避免了传统角位移传感器的不足,并给出了输出特性曲线。

差动变压器式大量程精密角位移传感器的设计

设计了一种基于差动变压器原理的大量程精密角位移传感器。阐述了差动变压器式角位移传感器的工作原理,指出了传统传感器的不足。通过衔接法,既扩大了传感器的量程,又提高了传感器的精度。最大量程为±145°,精度可达1%。同时,采用多种温度补偿措施,改善了传感器的工作特性。

交流差动变压器式位移传感器数字调理方法

分析了差动变压器式位移传感器的工作原理,讨论了传统模式的模拟调理电路特点,结合实际应用需求,提出了一种基于多功能数据采集板卡和数字解调算法的差动变压器式位移传感器信号数字调理方法,从理论上论证了该数字解调算法,并且设计了一套试验验证系统,针对试验用LVDT(Linear Variable Differential Transformer)传感器,从静态、动态2种工作方式进行解调,验证结果表明,该方法能够满足试验要求,达到了预期的结果。

差动变压器式位移传感器及其在磁悬浮轴承中的应用

针对差动变压器式位移传感器的性能及其在磁悬浮轴承中的应用,理论分析传感器与磁悬浮轴承转子之间加入不同隔层时对传感器输出的影响;对传感器进行静态和动态标定,并将其应用于2自由度和5自由度磁悬浮轴承试验台进行静态和动态悬浮。研究结果表明:该传感器测试范围在–0.5～+0.5mm时,线性度可达±1.38%,灵敏度为20.18mV/μm,截止频率在800Hz左右;理论分析加入非导磁隔层不影响传感器性能,但实际中涡流、漏磁等多方面原因将影响传感器的静动态性能;在2自由度试验台上实现磁悬浮转子2自由度的静态悬浮,不加入隔层时转子的静态位移振动峰峰值小于5μm,加入隔层时转子的静态位移振动峰峰值小于10μm;在5自由度试验台上实现了磁悬浮转子的高速旋转,转速为30kr/min,不加隔层时转子两端的径向振动峰峰值为25μm,加入隔层时转子两端的径向振动峰峰值为25μm,但波形没有不加隔层时规则。研究结果为差动变压器式位移传感器的设计,并将其应用于磁悬浮轴承系统中提供一定的理论和试验基础。

3段式差动变压器位移传感器的设计及优化

在分析了3段式差动变压器位移传感器的输出特性之后,着重讨论了该传感器的几何参数和电气参数的整个设计过程,得到了这些参数之间的解析关系。通过编写程序对3段式差动变压器位移传感器的各个参数进行了优化。

差动变压器式位移传感器性能稳定性技术研究

分析了影响差动变压器式位移传感器(简称位移传感器)性能稳定性的因素。为提高位移传感器性能稳定性,提出了解决方法。介绍了自补偿差动变压器式位移传感器的原理,并进行了理论分析,同时对其实用性进行了分析探讨。由于这种自补偿传感器较难实现,故在此基础上又提出了一种更为简单有效的提高传感器性能稳定性的技术方法,即不改变传感器的结构,配置以新的信号调理算法,通过试验验证,表明此方法对提高传感器性能稳定性有明显效果,实用性强。

一种大量程比高精度差动变压器式位移传感器设计

为了满足伺服系统反馈测量元件安装空间受限但测量范围大的需求,专门设计了一种大量程比的高精度差动变压器式位移传感器。阐述了位移传感器的原理和结构,系统的分析了现有差动变压器式位移传感器线圈绕制方法,并提出了一种新型的线圈绕制方案。与传统差动变压器式位移传感器相比,具有更大的测量范围,但外形尺寸并未相应增加,有效测量长度达测杆的70%。经试验验证,该产品在满足大量程比测量的基础上,线性度达到0.6%。

针对液压检测差动变压器位移传感器的设计

介绍了采用差动变压器作为传感器,通过检测其铁芯在液压和大气压2个相反方向的压力作用下产生的位移来达到检测液压的目的。详细介绍了采用平衡调制解调器芯片实现差动变压器信号检测与处理的原理和方法。由于对差动变压器副边线圈输出的差动信号进行了检相、滤波、积分等处理,经验证明:与其它检测方法相比,该传感器具有更高的灵敏度、更高的准确度、更大的灵活性。

非导磁金属隔层对差动变压器式位移传感器的影响

针对加入到差动变压器铁芯和衔铁之间的非导磁金属隔层对差动变压器式位移传感器性能的影响进行了研究。通过分析非导磁金属隔层上产生的电涡流得到加入非导磁金属隔层后差动变压器式位移传感器输出模型,应用MATLAB仿真得到非导磁金属隔层电导率、线圈激励频率和隔层与线圈距离对传感器性能的影响;对加入非导磁金属隔层后的传感器进行静态标定得到以上参数对传感器性能影响的试验验证。研究表明:当非导磁金属隔层为黄铜,初级线圈激励频率为10 kHz,隔层与线圈距离为0.15 mm,测试范围在-0.5 mm^+0.5 mm时,差动变压器式位移传感器线性度可达±1.02%,灵敏度为20.7 mV/μm;相对于相同情况下无隔层差动变压器式位移传感器的灵敏度降低8.18%,线性度上升38.7%。研究结果为差动变压器式位移传感器应用于特殊场合的磁悬浮轴承系统提供一定的理论和试验基础。

差动变压器式位移传感器的设计与实现

分析了LVDT的工作原理、结构组成及特点,和LVDT信号处理芯片AD598的工作原理,重点分析了使用AD598芯片设计的应用电路的调试过程。在传统位移传感器上使用AD598芯片,提高了测量精度且功耗小,工作可靠性高,在测试过程中电压和位移基本上符合比例关系。

差动变压器式位移传感器的三次设计

差动变压器式位移传感器是一种广泛应用于工业生产现场的传感器。由于影响这类传感器输出特性的结构参数较多，因此对其进行参数优化配置较为困难。应用三次设计方法对其进行优化设计，用正交选优方法确定一组优化参数，用容差设计得到以最佳性能价格比为目标的参数搭配。得出了各参数对传感器性能的影响程度，指出了提高其整体性能指标的方法。

高温高压差动变压器式位移传感器设计

为了满足在高温高压的复杂环境中准确测量位移的要求,专门研制了一种高准确度、低漂移的精密位移传感器。与传统差动变压器式位移传感器相比,该传感器采用了新结构、新工艺和新材料,以及LVDT信号处理芯片7JHB0187,使传感器能够适应高温高压的使用环境,各项参数指标满足使用要求,从而拓展了该类传感器的应用场合。

冗余差动变压器式位移传感器设计技术研究

为了满足伺服系统位移传感器安装空间小、测量范围大及高可靠性的需求,对串联双冗余高精度差动变压器式位移传感器的设计技术进行了研究;阐述了差动变压器式位移传感器的原理和结构,介绍了串联双冗余差动变压器式位移传感器抗电磁耦合干扰、结构加固以及专用变换电路的设计方法;为提高线性度,在有限的径向安装空间,设计阶梯式线圈绕制方法,通过试验找出了最佳绕线参数,使线性度达到0.1%以上,满足了系统的高精度和高可靠性要求。

差动变压器式位移传感器检测系统研究

介绍了差动变压器位移传感器的结构和原理,分析了零点残余电压产生的原因以及对差动变压器位移传感器灵敏度、线性度、精度的影响,并给出了有效的解决方法。应用LabVIEW对差动变压器副边线圈的差动输出信号进行检相、滤波等处理。结果表明:与其他检测方法相比,该差动变压器位移传感器具有更高的灵敏度和更良好的线性度。

差动变压器式位移传感器测量系统优化

差动变压器式位移传感器在测量小位移量时有着许多的优点。对差动变压器式位移传感器和AD698芯片(信号调理器)的工作原理作了简单的分析介绍,利用差动变压器式位移传感器线性范围大且重复性好、灵敏度和分辨力高的测量优点,配合使用AD698芯片搭建位移测量系统,精确地将差动变压器式位移传感器的机械位移转换成单极性的直流电压。同时采用曲线拟合法构建系统的智能化非线性校正模块,进一步提高了测量系统的线性度,减小了非线性误差。

差动变压器式位移传感器的结构优化及其数字接口电路设计

差动变压器可以将机械位移转换成与它成正比的电信号，因此，可以方便地用来测量机械位移。本文在分析差动变压器工作原理的基础上，提出采用结构优化方法来提高传感器的测量范围，并通过施加不同的励磁信号，可以对其它相关的机械参数同时进行测量，最后给出了数字接口电路，进行了实验验证。

悬浮式磁性液体球差动变压器式位移传感器

磁流体具有磁性和流体流变特性,是一种新型功能材料,在传感领域多有应用。文中分析了磁流体磁性液滴的特性,提出了利用磁性液滴代替铁芯实现差动变压器式位移传感器的方案,设计出传感器原理样机以及信号调理电路,进行了测试台的构建,完成了性能测试,得到了灵敏度等基本特性数据,最后对误差进行了分析。结果表明,用磁流体液滴代替传统的铁芯实现差动变压器式位移测量具有死区小、长寿命以及高灵敏度等特点。

差动变压器位移传感器的误差与精度

深入分析了差动变压器传感器误差的形成,误差的测量方法及精度的标定,给系统已定量的评价。