微型计算机与传感器技术讲座(四)

第五讲位移传感器根据位移的特征,可分为线位移和角位移。线位移是指机构沿着某一直线移动的距离,所以,线位移的测量又称长度测量。一、线位移传感器根据传感器的变换原理,常用的线位移传感器有电位计式位移传感器、电感式位移传感器、差动变压器式位移传感器、电容式位移传感器、感应同步器以及磁栅、光栅、激光位移传感器等。根据输出信号,位移传感器可以分为模拟式和数字式两种。     

振动台模型试验中的相对位移测量

针对大型振动台模型试验中存在的位移测量问题,采用光学非接触测量的方法设计了一种相对位移传感器,其准确度为10μm,频率响应为0～100Hz。并在某管道跨越工程地震模拟振动台试验中与其它传感器相比对,实验验证结果表明:该传感器的主要技术指标完全满足设计要求。     

JCW位移传感器的原理及应用

<正> 一、概述在工业自动化中,经常需要对运动件的位移进行动态测量,并把位移量变成相应的电信号,实现动态位移显示,或者将信号反馈,实现闭环控制,我们把能完成将位移量转化为电信号的器件称为位移传感器。位移传感器按其测量参数不同,可分为角位移传感器和线位移传感器两大类。     

动态测量中传感器非线性拟合方法

从坏值概率分析基础上提出了动态测量中传感器数据的坏值剔除方法 ,用可靠的数据代替剔除的坏值 ,为后续的传感器数据处理保证了数据的合理性 ,如传感器的非线性拟合。并通过对动态测量中某霍尔位移传感器位移 -电压数据进行了坏值剔除和三次多项式非线性拟合 ,表明动态测量中传感器数据的非线性处理方法。     

发明与专利

油品含水率检测电容传感器;插片式热流计传感器;闸门位移测量传感器;一种电涡流倾斜测量传感器;可拆装节流件楔形流量传感器.     

光纤位移传感器在微位移测量中的应用研究

设计了一种测量微位移的光纤位移传感器 ,得到了传感器的位移 -相位变化关系 ,通过相位检出 ,获得了微位移量。分析表明 ,光纤位移传感器能够满足微位移测量的要求     

一种非接触型位移传感器的研究

介绍了一种基于磁场测量原理的非接触型直线位移传感器,该位移传感器采用强磁性金属膜磁敏电阻器作为敏感元件,通过测量磁场强度随位移的变化,实现物体位移的非接触测量。详细介绍了传感器的结构、测量原理,并进行了传感器的标定实验。该位移传感器具有结构简单、信噪比高、重复性好、精度高、可实现非接触测量,可广泛应用测量环境恶劣,且要求较高精度和可靠性的场合。     

一种新型电容式位移传感器电路设计

针对电容式位移传感器检测电路复杂、输出非线性和只适合微小位移测量等问题,设计了一种基于虚部法电容检测原理的电容式位移传感器;该传感器检测电路采用三角波作为激励,作用于虚部法电容测量电路,得到与被测电容大小成正比.即与位移大小成反比的信号;并运用电容补偿技术,消除寄生电容的影响;与传统的电容式位移传感器相比,该传感器具有良好的线性度,抗干扰性强,相同直径的传感器探头,其测量范围更远.     

基于工业以太网的顶板离层检测传感器设计

针对传统的顶板离层检测方法存在测量精度低、测量结果无法自动上传的问题,设计了一种基于工业以太网的顶板离层检测传感器。该传感器采用2个拉绳式位移传感器检测顶板离层的深部和浅部位移量,通过位移检测电路将拉绳式位移传感器输出的电流信号转换为电压信号,供单片机采样;单片机根据采样的电压值,分析计算深部和浅部位移,得到顶板离层量;计算结果通过以太网自动上传,供地面监控计算机分析使用。测试结果表明,该传感器可以实现顶板离层位移的精确测量,测量误差为±2.5%,并可以方便地上传测量结果。     

四轴非正交位移传感器电路的设计分析

针对压控型八电极静电悬浮支承系统位移测量难的特点,设计了一种四轴非正交位移传感器电路。分析了四轴非正交位移传感器的测量原理,给出了保证转子地电位的方法,分析了位移测量的系统灵敏度,设计出位移传感器电路,并给出一种从支承高电压中分离位移信号的电路。实验证明:该位移传感器可以准确检测出转子的偏移,提高测量精度,达到了设计要求,为八电极静电悬浮系统的测量提供了可靠的保证。     

大位移磁致伸缩传感器的弹性波建模与分析

磁致伸缩位移传感器是一种测量精度高,测量位移大的新型位移传感器.传感器设计涉及多学科交叉,难以建立统一数学模型.以FeGa材料作为磁致伸缩位移传感器的核心波导丝,建立了波导丝材料磁致伸缩弹性波振动模型,波导丝磁机耦合模型和信号检测模型;同时分析了弹性波信号的受限因素,信号衰减特性.在数学模型基础上,搭建磁致伸缩位移传感器系统,设计了扭转波信号检测电路.实验结果表明信号的输出随着传感距离的增加而减小,该模型对大位移磁致伸缩传感器研究有积极意义.     

基于PCI总线的光栅传感器数据采集系统的设计

针对通用的光栅传感器数据采集系统存在的问题,介绍了一种新型的基于PCI总线的光栅传感器数据采集系统的设计方法.详细介绍了整个系统的硬件电路设计,包括光栅传感器信号的CPLD处理、PCI总线接口电路设计;同时对该系统的性能进行了分析.该系统已经成功应用于某型号的光栅传感器位移测量系统中.     

汽轮机轴向位移、胀差的安装与调试

用电涡流位移传感器代替传统的磁电式传感器,作为汽轮机轴向位移,胀差的测量保护,以获得更好的线性度和抗干扰能力。研究电涡流传感器探头的选型,安装方式的选定,测量信号的屏蔽和接地,安装间隙、零位及安装方向的确定。结果表明,用电涡流位移传感器代替传统的磁电式传感器,具有测量稳定,故障率低,机组运行可靠的特点。电涡流位移传感器是现代大型发电机组汽轮机轴向位移,胀差测量和保护的首选仪表之一。     

电涡流位移计在压电复合圆盘微位移测量中的应用

压电复合圆盘在施加外加电压时会因为逆压电效应而产生位移,是一种理想的微执行器驱动元件。本文介绍了一种测量其尖端微位移的动态测量方法,本方法以ST-1型电涡流计作为位移传感器,用微机和数据采集卡来进行实时采集和处理数据;详细阐述了电涡流传感器的使用方法和使用过程,给出了测量实例。试验证明本方法可以准确快速的测量压电复合圆盘随电压的变化而产生的位移变化。     

基于光场耦合的时栅位移传感器设计

为了实现制造成本低、易加工、高精度的位移测量,设计了一种光场耦合式的时栅位移传感器.介绍了利用基于交变光场的两路驻波合成电行波信号,并通过鉴相的方式实现空间位移转换的测量原理;完成了传感器的结构设计,给出了传感器的系统框图,具体分析了信号处理电路的功能.实验结果表明:光场耦合式的时栅位移传感器在108 mm范围内误差为±0. 5μm.     

一种新型的光纤位移传感器

测量平动物体位移的光纤传感器已有许多报导,而测量转动物体位移的光纤传感器却很少,从原理和实验两方面对后一问题作了研究。     

航空发动机位移信号测量系统设计与实现

在某型航空发动机数控系统中,需要测量发动机油门杆角度、导叶角度和计量活门位移等角位移和直线位移信号.该型航空发动机数控系统主要由DSP芯片TMS320F28335及外围电路构成.为了实现对位移信号的测量,选用了AD698来激励直线位移传感器(LVDT)和角位移传感器(RVDT)并采集它们的输出信号,设计了相应的信号调理电路以匹配AD698和TMS320F28335 A/D端口的输入输出电气特性要求.测试结果表明,设计的信号调理电路能满足航空发动机位移信号测量的要求,系统工作稳定可靠、测量精度高.     

基于TDC-GP2的高速时栅位移传感器信号处理系统的研究

随着时栅位移传感器的产业化发展,高速测量需求的趋势日益凸显,提出了一种基于TDC-GP2的时栅位移传感器信号处理系统。该系统采用STM32F4和AD9958产生时栅位移传感器所需的高稳定、高精度励磁信号,采用高分辨率TDC-GP2数字时钟转换器来测量传感器动、定测头的感应信号相位时间差,将测量结果送入微处理器中处理,以此到达以时间测量空间的目的。经实验表明:48对极时栅传感器整周(0~360°)的误差达到±2.3″,该方案优化了电路结构,提高了时栅位移传感器的测量精度。     

基于MEMS加速度传感器的线阵式长跨度连续位移测量系统设计与实现

随着MEMS加速度传感器技术的发展与大规模应用,为多维度位移测量提供了技术手段.根据MEMS加速度传感器所具有的高精度、高可靠性等技术特点,设计了一种空间结构呈线阵分布规律的、由多个MEMS加速度传感器组成的长跨度位移传感器,为大坝、边坡等大型结构体的水平位移或沉降位移监测提供了一种全新的自动化测量系统.     

应变传感器测量系统设计提高精度的几个问题

<正> 1 引言应变传感器是非电量测量中应用很广的一种传感器,广泛用于力、荷重、压力、位移、加速度等非电量的测量。由于上述一系列非电量引起电阻应变片的阻