“J”系列轴承滚动体自动分选机(续)

四、电气测量和控制原理测定部分将被测工件的直径尺寸转换成差动变压器中测量杆的位移量,此位移量经差动变压器转换成电信号,并由放大器放大,经相敏检波器检波为直流电压。门电路单元在直流电压达到各设定值时,发出各自的触发信号。触发信号表现为相应的集料门的张开,以完成对落料中的不同直径尺寸工件的分组。     

自检测磁悬浮轴承系统的研究

基于差动变压器原理 ,提出从控制电磁铁线圈的两端提取因偏置磁通随位移变化而互感的诱导电压 (电流 ) ,作为反馈信号构成闭环控制的自检测磁悬浮轴承系统。偏置电磁铁采用脉宽调制 (PWM )电压信号驱动。所要检测的互感电压 (电流 )信号的PWM的电流频率的成分是电磁铁互感系数的函数 ,互感系数又是转子气隙位移的函数。该信号经过全波整流得到与转子位移成比例的电压信号 ,将该位移信号由PID控制器转换为调整转子位移的控制信号     

光纤传感测量系统在超导转子旋转装置中的应用

介绍了超导转子旋转驱动原理以及应用在超导转子旋转装置中的一种光纤传感测量系统。光纤传感测量系统包括微位移光纤传感器、转速光纤传感器、电机控制光纤传感器和信号读取图形,该系统能够进行转子悬浮微位移和旋转速度的测量并提供转子旋转所需的控制信号。在4.2K低温下进行了转子悬浮旋转实验,超导球形转子悬浮微位移测量分辨率为10μm,转子转速达到了1013rpm。实验结果为进一步应用光纤传感测量系统精确监控超导转子工作姿态提供了参考。     

互感式自检测磁悬浮轴承系统的检测原理研究

基于差动变压器原理，提出从控制电磁铁线圈的两端提取因偏置磁通随位移变化而互感的诱导电压（电流），作为反馈信号构成闭环控制的自检测磁悬浮轴承系统。偏置电磁铁采用脉宽调制（PWM）电压信号驱动。所要检测的互感电压（电流）信号的PWM的电流频率的成分是电磁铁互感系数的函数，互感系数又是转子气隙位移的函数。该信号经过全波整流得到与转子位移成比例的电压信号，将该位移信号由PID控制器转换为调整转子位移的控制信号。     

自混合干涉微位移传感器

有许多测量微位移的光干涉方法 ,然而难以实现结构紧凑、价格低的测量系统 ,因为这些传统干涉方法都需要许多光学元器件。提出用激光自混合干涉术测量微位移 ,分析和讨论了自混合干涉信号的产生和处理方法 ,用快速傅立叶变换(FFT)相位探测技术分析自混合干涉信号 ,可提高相位测量精度。提出的传感器可以用于亚微米级位移的测量和控制 ,并给出了 PZT位移的实验结果     

采用五对极旋转变压器的新型CNC机床位置检测单元

位置检测单元是中、高档CNC机床闭环数字伺服系统的重要组成部分。其作用是检测位移并以数字量的形式送入控制计算机构成闭环数字控制。实践表明:一个设计完善的闭环数字伺服系统,其定位精度与加工精度主要由位置检测单元所决定。位置检测单元一般由测量元件加位置检测接口组成。若为模拟式测量元件,由其输出信号的幅值或相位来得到位移计数值就形成两种不同的检测系统,即幅值检测系统与相位检测系统。当前在各类CNC 机床上,由旋转变压器(以下简称“旋变”)构成的幅值检测系统和相位检测系统均获得广泛     

差动变压器式位移传感器零位电压研究

差动变压器式位移传感器原理简单,便于实现。但是位移传感器会产生零位电压,同时在信号处理过程中,电路漂移也会引起测量误差。文中主要基于这种传感器的工作原理和信号处理过程,阐述零位电压产生的机理和消除的方法,提高传感器的测量精度,并用MATLAB仿真和实验的方法证明零位电压产生的主要部位,进而说明差动变压器式位移传感器加工时保证磁路对称的重要性。     

差动变压器

在机械量的电测方面,差动变压器是一种非常方便的传感器。以升压、降压、阻抗变换等为目的普通变压器主要是用来进行功率的授受,而差动变压器则是以信号的传递、变换为其原理,具体来说,它是把机械的位移变换成与其成比例的电压或电流的一种机械—电量的变换器。因为多数的机械量能够转变为机械位移后来进行测量,因此,如果有了适当的位移变换器就能够测量各种各样的机械量了。在这方面说来,使用差动变压器也是非常方便的。     

一种新型的基于PSoC3的高精度位移测量仪

为降低基于线性可调差动变压器(LVDT)的高精度位移测量仪的生产成本,并减小其产品体积,使产品更具市场竞争力,在分析其工作原理基础上,结合PSoC3"相比于传统单片机,更具系统单片化"的特点,提出了以CY8C3866AXI为核心的新型位移测量系统设计方案。该方案通过运用PSoC3内部的数字模块(DMA和LCD)与模拟模块(AD、DA、PGA等),自行设计了由整流电路、滤波电路和减法电路组成的信号调制电路,完全替代了目前市场上常用的AD698信号调制芯片和ARM控制器的产品组合结构,实现了位移高精度测量,测量精度可达到0.2μm。研究结果表明,该方案具有集成度高、线性度好、成本低廉等优点。     

一种远距离大目标微位移测量系统设计

测量系统包括了接收、发射和反射3个部分.发射系统发出单频无线电波信号,通过反射器反射后,接收系统接收该无线电波信号.在接收端,利用信号反射波相对于发射信号的相位变化,可以对室外远距离大型监测目标的微小位移进行测量,这种微位移测量系统可以用于山体滑坡和桥梁变形等监测,从而预防自然灾害发生.本文介绍了微位移测量的基本原理,同时给出了反射系统和收发系统设计方法.具体系统可以分为模拟和数字2种不同体制.     

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.     

Impact of plasma noise on a direct thrust measurement system

In order to evaluate the accuracy and sensitivity of a pendulum-type thrust measurement system, a linear variable differential transformer (LVDT) and a laser optical displacement sensor have been used simultaneously to determine the displacement resulting from an applied thrust. The LVDT sensor uses an analog interface, whereas the laser sensor uses a digital interface to communicate the displacement readings to the data acquisition equipment. The data collected by both sensors show good agreement for static mass calibrations and validation with a cold gas thruster. However, the data obtained using the LVDT deviate significantly from that of the laser sensor when operating two varieties of plasma thrusters: a radio frequency (RF) driven plasma thruster, and a DC powered plasma thruster. Results establish that even with appropriate shielding and signal filtering the LVDT sensor is subject to plasma noise and radio frequency interactions which result in anomalous thrust readings. Experimental data show that the thrust determined using the LVDT system in a direct current plasma environment and a RF discharge is approximately a factor of three higher than the thrust values obtained using a laser sensor system for the operating conditions investigated. These findings are of significance to the electric propulsion community as LVDT sensors are often utilized in thrust measurement systems and accurate thrust measurement and the reproducibility of thrust data is key to analyzing thruster performance. Methods are proposed to evaluate system susceptibility to plasma noise and an effective filtering scheme presented for DC discharges.     

基于马赫-曾德干涉仪的光纤电流互感器设计

电流互感器作为一次侧电流的常用计量设备之一,它在电力系统的交流电测量、继电保护、电力设备检修控制等相关领域均具有十分重要的地位。针对传统电流互感器存在的线性度低、抗干扰能力差及精度低等问题,尤其在工频小电流精确测量这一难题方面更是捉襟见肘。鉴于此,本文提出一种基于马赫-曾德干涉仪的光纤电流互感器。该互感器利用电流经过电阻所产生的焦耳热改变光纤中的光信号特征,从而引起马赫-曾德干涉仪的输出信号变化,然后通过光电探测器完成对干涉仪的光信号捕捉,并将其转换为电信号输出,完成工频小电流检测。结构上通过采用PCB型罗氏线圈作为感应取电装置,并利用MATLAB完成其动态响应分析。另外针对信号采集、传输、处理过程中所出现的噪声信号,设计了基于FPGA技术的信号处理系统,以提高信噪比。最后通过实验对工频小电流进行测量,线性度为0.996 1,检测精度可达到0.14%。实验结果表明提出的光纤电流互感器相较于传统光学电流互感器相比,具有更高的线性度和测量精度,为基于热效应的电流互感器发展提供了新的思路,也为工频小电流的测量提供了一种新的方法。     

基于双差压法测液位的研究与设计

介绍了用双差压法测量液位的基本原理,选用变极距型的电容式差压传感器实现差压检测,给出了通过变压器电桥处理后的差压比与电压比的具体关系,选择并介绍了信号处理电路及其工作原理,设计了用双差压法来测量液位的总体电路。解决了普通差压法当被测液体的密度随环境变化而变化时带来测量误差较大的问题,也可适应比较复杂的测量环境。     

通用型光栅信号处理系统的研制

为了实现基于光栅传感器的位移测量,设计了一种通用光栅信号处理系统。无论光栅尺的输出是方波信号还是正弦波信号,处理系统均可识别并处理。运用FPGA芯片对光栅信号进行四倍频细分、辨向以及可逆计数。计数得到光栅扫描测头的位移数据经由DSP预处理,然后通过ISA或串口传到上位机,并由液晶显示位移结果。实现了对光栅信号的测量处理过程,同时通用性得到了提高。     

基于虚拟仪器的小位移测量平台

介绍一小位移测量平台,由差动变压器式传感器、调理电路NI SCXI-1540、数据采集卡NI SCXI-1600以及虚拟仪器LabVIEW组成。该测量平台也可用于测量其他微小的机械量。     

基于Stribeck曲线的液压缸劣化趋势评价

为了评估液压系统的工作状态,提出了基于Stribeck摩擦模型的劣化程度评估方法。通过机理解析建立液压缸动力学模型,将实际系统可测量位移数据以及利用位移信号差分处理得到速度信号和加速度信号作为系统输入,其他测量数据和已知参数组成系统输出,设计双时间尺度最小二乘法辨识未知参数。将辨识的摩擦系数用于刻画Stribeck曲线,通过比较不同时间段的Stribeck曲线建立劣化指标,并分析相应缸体劣化程度。通过数值仿真验证理论的合理性和有效性。