基于差动变压器的微位移测量系统设计

本文以测量金属薄板为基础进行微位移测量系统的设计,所设计的微位移测量系统利用差动变压器,将位移量转换成差动变压器中铁芯的移位位移,使得差动变压器的次级线圈上感应电动势产生相应的变化,从而将微位移检测出来。     

浮子流量检测技术的研究

浮子流量计应用于微小流体信号检测时,决定其检测精度的关键在于对浮子位置的精确检测,本设计方法通过浮子内嵌的衔铁,利用差动变压器式传感器原理,将浮子位移的变化转换为输出电压的变化以确定浮子的准确位置。文中介绍了该系统的物理模型及原理论证。     

小型电感比较仪

中原量仪厂的DGS-20C/A小型电感比较仪,是利用差动变压器的电感变化,将微小位移变成电信号后,经过放大并加以指示的比较测量仪。其测量精度为0.5微米。仪器由电感测量头和指示部分两部分构成。分别如图1和图2所示。测量头共分为DOC-6P型旁向测量头;DGC-8ZP和DGC-28ZP型轴向测量头。它们都     

倒置差动式激光多普勒光栅检波系统

为了解决物体微小位移或微小振动的超低频高精度检测与装调间的矛盾,提出一种倒置差动式4f激光多普勒光栅检波系统。它利用两个相位光栅分别实现频移和混频,提高了位移测量精度;且采用4f结构,提高了空间相干性,使装调更为方便;增设λ/4波片、沃拉斯顿棱镜并与差动放大器结合,不仅得到识别位移方向的正弦、余弦信号,而且将±1,±3级衍射光能量都充分利用,使多普勒信号强度和信噪比更高。     

相敏检波式位移型传感器测量电路

本文介绍一种相敏检波式差动变压器传感器的测量电路。该电路经实测表明,具有结构简单,调整方便,性能稳定和线性度好等优点。它的工作原理如下: 差动变压器传感器的作用原理是将位移的变化转换为线圈回路磁阻的变化,以引起线圈之间互感量的变化,实现对位移大小的检测。因此,传感器在这里起着将非电量的位移变换为与它成正比的电压信号,然后通过放大、检波,便可直接在终端读出位移的大小和方向来。     

12电极ECT数据采集系统的设计

以12电极油水两相流电容层析成像系统为研究对象,在分析了电容层析成像系统的测量原理的基础上,设计了电容层析成像微小电容的测量电路和数据采集系统.采用了增益可控差动电路进行直流补偿,最后由DSP将测量得到的数据通过串行口传送给计算机以完成电容的测量及数据采集,通过实验验证了方法的可行性,较好地解决了微小电容测量和数据采集问题.     

高精度梁式光纤多普勒压力测量技术的研究

为实现在恶劣环境下对微小压力变化量的测量,提出了一种基于外差多普勒原理的高精度梁式光纤压力测量系统。通过分析光纤压力测量系统中压力变化量、悬臂梁的形变量、多普勒频移、输出电压四者的关系,建立数学模型。采用差动多普勒测量原理,快速、准确地测量出悬臂梁的形变量,实现对纳米级微小位移的测量。将反射镜位置由悬臂梁中段移至其自由端位置,提高了测量的灵敏度。用光纤准直器代替传统传导光纤,光束的平行度更高,发散角度更小,提高了测量的精度。选用取样积分对有效信号进行提取,结合软件,实现从强噪声信号中提取微弱信号,改善了系统信噪比。实验结果表明,本文提出的光纤压力测量系统的不确定度可达到0.05%,可以实现对缓慢变化的微小压力值的测量,适用于石油、化工等领域。     

基于单片机和FPGA的位移测量装置的设计

基于电感式传感器测量磁芯位移的原理.以单片机和FPGA为控制中心,由DDS产生的正弦信号经差分放大,并经过差动变压器的差分耦合,对两路输出信号放大整流后,采集数据,对所得的数据进行处理,实现了磁芯位移的精确测量.本装置可测量的位移范围为-20～20 mm,绝对误差不大于0.5 mm,C点的波形无失真,A、B点输出的直流波形无波动,满足测量范围从-10～10 mm,绝对误差不大于2 mm,并且采用直流电机驱动磁棒移动,控制磁棒达到设定位移,位移绝对误差不大于0.5 mm.采用液晶显示和按键,实现了人机交互.此外还采取各种抗干扰措施,来提高系统工作的稳定性.     

无线机器人定位系统

介绍一种无线机器人定位系统,他由光电传感器、图像处理器、测量数据发射与接收、单片机数据处理、结果显示等部分构成。该系统的特点是用新型的无线电收发电路和单片机进行位移测量和近距离无线传输,其体积小、重量轻、成本低、测量精度高、使用方便,可应用于多种微小位移遥测遥控系统。     

基于差动变压器式位移传感器电源设计方案

差动变压器式位移传感器是利用线圈自感或互感的变化实现非电量电测的一种装置.其主要应用于磁悬浮轴承转子偏移测量系统中,具有结构简单、成本低、可靠性强、灵敏度高等优点.本文给出了传感器电源的两种设计方案,可根据不同系统要求选择不同类型电源结构,为该传感器的设计应用提供参考.     

基于PSD的微位移测量系统研究

介绍了PSD的结构、特性和工作原理,设计了一种基于PSD探测器的微位移测量系统。针对PSD信号输出特点和实际应用要求,提出了基于PSD的微位移信号采集、处理和上位机通信系统。单片机通过ADS7864采集PSD的输出信号,处理后由RS232接口传给上位机,位移值在上位机界面显示,实现了对光斑微位移量的实时测量。实验结果表明,该系统响应速度快、测量精度高,可广泛应用于微位移测量领域。     

基于CCD的激光微位移测量系统研究

介绍了一种基于多普勒效应的可进行动态微位移测量的激光微位移测量系统。该系统以He-Ne激光器为光源,配以干涉系统移动方向判别及分频系统、CCD视频信号的高速动态采集系统、微机处理系统及干涉图处理软件包等。与传统测量方法相比,其精度、灵敏度及稳定性都有较大提高,并实现了微位移的全自动测量。     

基于频域数字散斑相关方法的面内微位移测量

使用传统数字散斑相关方法对物体面内微小位移进行测量时,由于受到噪声影响和算法本身的局限,会出现测量精度低、数据处理速度慢等问题。针对以上缺点,应用频域数字散斑相关方法,通过散斑记录和MATLAB软件编程,实现了物体面内微小位移的测量。这种方法不但弥补了传统数字散斑相关方法的不足之处,而且简化了一般光学测量过程中的反复调校过程。理论分析及实验结果表明,应用频域数字散斑相关方法测微位移的系统结构简单、处理速度快、精度高,能够达到微米级,相对误差小于1%。     

步进电机脉冲当量及回程差的微位移测量系统

摘要:为了精确测量步进电机的脉冲当量和回程差,提出了一种基于薄膜干涉原理的激光微位移测量系统。该系统以He-Ne激光器为光源,配以牛顿环仪系统、面阵电荷耦合器（CCD）视频信号采集系统、计算机及数据处理软件等。采用条纹记数法实现微位移测量,具有四百分之一波长的位移分辨率。与传统测量方法相比,其精度、灵敏度及稳定性都有较大提高,特别适合范围在微米及微米以下的位移测量。在对TSA50-C型商用步进电机的测量中,结果验证了这种测量系统在普通实验室环境噪声中可以达到纳米级的位移测量精度。实验数据处理结果表明,对于5微米以下的脉冲当量及回程差的测量,该测量系统的相对误差分别为2.63%和0.44%。     

PSD精密薄板在线多点测厚系统

为满足精密薄板厚度在线测量的精密性、实时性和可靠性要求, 将基于调制、带通滤波和峰值检测的信号处理技术与激光三角法相结合, 设计了高精度 PSD微位移传感器, 并利用多个传感器和差动三角法制作了采样速率达到 1 kHz, 测量厚度范围为 6 mm, 测量精度可达 10滋m的薄板多点测厚系统原理样机。系统基于 SOPC技术, 在 FPGA内扩展了多个串口作为测量数据传输通道, 同时采用 ARM9微处理器做控制中心, 利用其内部的 SMC(静态存储控制器)与 FPGA连接, 实现了测量数据的实时传输、处理和显示。最后, 对系统的稳定性以及影响因素进行了测量和分析。     

补偿式光纤双法布里－珀罗微位移测量系统

本文提出一种能补偿环境影响的,插入光纤传光介质的新型微位移测量系统和灵敏度阈的实验结果.由于采用平行双通道的结构,系统具有高精度、抗干扰的补偿法特点.该系统适合于微位移(纳米级)测量,可用于检定其它高精度位移传感器,几何量计量中定位,微细加工表面轮廓测量以及可以转换成微位移量或光程差的其它物理量测量中.     

补偿式光纤双法布里－珀罗微位移测量系统

本文提出一种能补偿环境影响的，插入光纤传光介质的新型微位移测量系统和灵敏度阈的实验结果。由于采用平行双通道的结构，系统具有高精度、抗干扰的补偿法特点。该系统适合于微位移（纳米级）测量，可用于检定其它高精度位移传感器，几何量计量中定位，微细加工表面轮廓测量以及可以转换成微位移量或光程差的其它物理量测量中。     

基于电感传感器的钢珠直径分选器设计

以电感传感器在钢珠直径分选电路中的应用为例,提出了电感传感器应用电路的设计思路,即电路功能分析、框图设计、测量电路仿真,把钢珠直径的微位移信号检测出来并转换成便于传输、处理和显示的电压信号,再利用信号处理和显示电路测出数据,实现分类选择和计数功能。实验结果表明,该测量系统结构简单、精度高、安全性能好、成本较低、调试方便,可以满足实际工程中的测量要求。     

激光光栅干涉技术的微位移测量研究

为提升精密测量的精度与量程,提出了激光光栅干涉技术的微位移测量方法。通过集成双光栅微位移测量方法以2组近似正交相位差的光栅交替选择并累积高灵敏度测量区域,扩大测量量程,且在测量过程中避免激光光束存在抖动问题,通过频率调解法实行外差干涉信号处理,转变待测物理量的信息为调相或调频信号,实现测量的高分辨率。检测结果表明,该方法能够测量出可移动部件的总位移,且测量的最小位移达到0.19 nm,可实现大量程与高分辨率的微位移测量,同时该方法测量的相对误差低于0.025°,测量精度高,测量结果可信度高,另外在测量中激光入射角度与凹槽深度对该方法测量精度影响轻微,测量性能稳定,具有实际应用价值。     

Application of Wavelet Transform in Dual-differential Optical Fiber F-P Interferometric Micro-displacement Measurement System

Based on dual-differential comparing principle, an experimental system of optical fiber F-P interferometric micro-displacement measurement is introduced. It is capable of achieving the absolute displacement measurement, and wavelet transforms is adopted as theory fundament to extract the optical F-P interferometric characteristic signal and remove the noise, so its resolution can reach 0. 01 μm in the dynamic range of 0- 1 mm.