伺服电动机驱动泵控缸的位移软测量方法

针对位移传感器在液压系统应用中存在的不足,提出了一种液压缸活塞杆的位移软测量方法。该方法基于泵控缸系统的伺服电机转速、转矩信号以及泵、缸、油液相关参数,建立其液压缸活塞杆的位移软测量模型。根据油液黏温、黏压特性补偿活塞杆的位移,以减少软测量位移误差,并在MATLAB/Simulink中建立伺服电机泵控缸系统模型和位移软测量模型。结果表明:所提出的位移软测量方法比位移传感器获取的位移精度略差,但响应速度快,是一种替代位移传感器来获取液压缸位移的有效方案。     

基于厚膜电容传感的微位移信号处理电路设计

设计了一种基于电容数字转换芯片AD7745和单片机C8051F040微位移检测信号处理电路,给出了电容式微位移传感器的设计制备原理、C8051F040软硬件设计、输出转换电路的设计, 阐述了微位移检测电路信号提取及转换过程.实验结果表明:设计的微位移信号处理电路提高了厚膜微位移电容传感器的稳定性及抗干扰能力,并使传感器在量程100 μm的范围内线性度由6.10%提高到0.67%.     

反射式光纤位移传感器的实验与研究

为了解决在检测工件表面时,某些工件不宜接触测量的问题,设计了一种基于光纤位移传感器的非接触测量装置。该装置根据光纤反射调制原理,采用精密微调平台作为位移调整工具,利用电子电路和软件对传感器的输出信号进行二次处理,经计算后得出输出量与位移量的关系,从而实现零件表面位移量的非接触测量。实验表明:该光纤位移传感器性能稳定、测量精度高、线性度良好,在1 mm范围内其输出基本与位移成线性关系,线性度可达±3.06%,迟滞可达±1.15%,适于非接触的各种位移量的测量。     

液压缸缸筒的强度和刚度设计

缸筒是液压缸的主体零件。设计缸筒时不仅要保证液压缸有足够的推力、速度和有效行程,而且必须具有足够的强度和刚度,以便承受液体压力和其它外力的作用。现在液压系统的工作压力越来越高,有的已达1400公斤力/厘米~2以上,因而高压、超高压液压缸缸筒的强度和刚度就显得越来越重要。下面分别论述单壁缸筒、带凸缘的缸筒、加强环缸筒、双壁缸筒和缸底的设计计算方法。一、薄壁缸筒的强度计算     

差动电容小位移传感器的研究

设计了一种差动电容式位移传感器,它可对微小位移进行测量.设计了传感器的机械框架以及信号处理电路,主要包括正弦激励电路、转换桥路、信号放大电路、精密整流电路和滤波电路.对传感器的工作原理进行了分析,对电路参数进行了计算.该传感器结构简单、使用方便、成本低.实验结果表明测量范围为0～0.6 mm,具有很好的线性度.     

基于MXT9030与STM32的电容式倾斜仪

利用弹性优良的铍青铜材料作为振动元件来制作倾角传感器,计算了倾角传感器铍青铜元件偏角和输出电压之间的关系。并在此倾角传感器基础上设计了一款典型的三明治式电容式倾斜仪。采用专用的电容检测芯片MXT9030将倾角传感器的电容信号转换为电压信号,同时通过微控制器STM32的控制协助提高传感器的线性度。实验结果显示,该倾斜仪测量范围广,线性度良好。     

光纤位移传感器信号处理电路设计

为了实现光纤位移传感器的信号检测,提出了一种测量传感器微弱信号的方法.通过使用MAX274和AD637等元件设计了性能较好的滤波电路和相关检测电路.重点阐述了带通滤波器的设计原理和实现方法.实验结果表明,设计出的信号处理电路对所设计的光纤位移传感器,能够有效地滤除信号中的噪声,并且传感器也有较好的信号输出.     

光纤位移传感器的线性化处理方法研究

将随机型光纤位移传感器和半圆型光纤位移传感器的输出信号进行处理,得到了较好的线性特性,并且扩大了传感器的测量范围。     

磁阴式角度传感器在电子油门系统的应用

介绍一种磁阻式非接触角度传感器,可应用于电子油门系统中的油门踏板传感器和节流阀开度传感器。磁阻式传感器通过改变磁钢与磁阻元件的相对位置来改变阻值大小,从而将踏板的线位移信号或角度变化量转化成电压信号输出,以确定油门踏板的位置,实现对节流阀的调节,具有非接触式、成本低的优点。     

反射式光纤位移传感器在环状阀片位移测试中的应用

阐述了反射式光纤位移传感器的设计原理，光纤探头的结构及用反射式光纤位移传感器对环状阀片位移进行测试的基本过程。采用差动放大电路滤除电路漂移，采用神经网络进行处理信号，使传感器达到良好的线性度。     

一种新型光电位移传感器在Y-200圆度测量仪中的应用

设计了一种结构简单的完全非接触式光电位移传感器,应用ADS1210数字转换芯片处理光电位移信号,在软件设计方面通过对ADS1210的实时校正调节,可在-2~2 mm范围内移动时线性输出5 mV~4.95 V,外围电路位移可准确测量到0.1μm;最后将所设计的光电传感器用于Y-200圆度测量仪测试钢球的圆度,试验结果表明测量精度较高,可靠性好。     

基于ANSYS的液压缸缸筒可靠性评估及优化设计

为了在产品设计阶段评估液压缸缸筒的可靠性,通过ANSYS/APDL构建了其参数化模型,并根据应力-强度干涉理论搭建了其可靠性模型,假设缸筒的几何参数等设计变量服从正态分布,运用ANSYS的概率设计系统PDS对其进行可靠性评估及灵敏度分析,并运用ANSYS的优化设计工具OPT对缸筒进行轻量化。该项研究可用于指导液压缸缸筒及类似元件的可靠性优化设计。     

VFC式绝对位移传感器研究

首次提出了一种“VFC式绝对位移传感器”,它采用电压—频率变换原理,利用分压电路的输出电压随电阻的变化而变化的特性,通过其对压控振荡器的输出控制,实现输出频率的同步变化,从而实现位移—频率的模数转换,通过对输出频率进行信号处理,实现对位移量的测量。这种传感器与分压电路的精度、压控振荡器的线性度有关,采用适当的分压电路时,可实现对直线位移和圆位移的测量。     

磁阻式角度传感器在电子油门系统的应用

介绍一种磁阻式非接触角度传感器，可应用于电子油门系统中的油门踏板传感器和节流阀开度传感器。磁阻式传感器通过改变磁钢与磁阻元件的相对位置来改变阻值大小，从而将踏板的线位移信号或角度变化量转化成电压信号输出，以确定油门踏板的位置，实现对节流阀的调节，具有非接触式、成本低的优点。     

基于转角差法的扭矩传感器设计

为满足汽车传感器集成化、智能化的需要,解决接触式扭矩传感器的不足之处,设计了一种非接触式扭矩传感器,为汽车电动助力转向系统(Electric Power Steering,EPS)提供扭矩信号。扭矩测量采用差角的方法,利用巨磁阻角度传感器芯片获得角度数据,微控制器对角度数据计算处理后通过控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)接口输出扭矩信号。该传感器具有无机械磨损、线性度高、性能稳定等特点,并且可以方便地实现绝对角度测量的功能。实验测量表明,该传感器表现出良好的线性特性。     

一种新的弱磁场检测方法研究

介绍一种新的弱磁场测量方法,利用巨磁阻传感器,测量较为微弱的磁场信号,采用恒流供电,优化了传感器的供电模式,改善了传感器在弱磁场范围内的线性特性。设计低噪声、低失真的放大电路对传感器输出的信号进行放大,采用调零电路改变放大电路的输出来抵消外界静磁场的干扰。     

电感式位移传感器输出特性仿真分析

电感式位移传感器因其结构及电磁感应特点,不可避免地出现输出非线性与温度漂移的问题,影响其测试精度。针对这一问题,在分析电感式位移传感器结构特性与工作原理的基础上,建立了其输入/输出关系数学模型,并运用Matlab软件进行了仿真分析;探讨了输入/输出参数之间的变化规律。研究结果表明:电感式位移传感器存在一个近似线性工作区域±δmax,其线性度误差受线圈匝数与半径的影响;在其他参数一定的情况下,线圈半径与线圈匝数分别为定值、依次改变线圈匝数与线圈半径时,存在铁芯位移x,且当x≤│δmax│时,传感器输出特性近似成线性关系,线性度好;当x≥│δmax│时,传感器输出特性为非线性关系,线性度差。     

高线性非接触式电容位移传感器

设计一种新型电容式微位移传感器,给出了检测电路.原理为20 kHz的正弦信号加在传感器上,传感器产生的交流电压与电容电极之间的距离成正比.电路包括正弦信号发生电路、精密全波整流电路、滤波电路和信号放大电路.实验证明：该传感器线性度小于3%,分辨率优于0.01 μm.     

调幅式电容位移传感器的峰值检波电路设计

针对调幅式电容位移传感器解调过程中由系统不确定相移导致的信号解调不准确问题,提出了一种基于改进的峰值保持电路的调幅式电容位移传感测量方法。首先,分析了调幅式电容位移传感器及其检测电路的工作原理,在研究调幅信号附加相移产生机理的基础上,提出了延迟反馈式峰值保持电路,用以去除附加相移对峰值解调的影响。然后,设计并制作了调幅式电容位移传感器,并对其各个性能指标进行了测试。最后,对实验结果和误差进行了分析。实验显示,提出的峰值保持电路的输出线性度优于0.05%,制作的传感器在0～25μm内数据测量稳定性优于10nm/30min,传感器测量偏差最大值为36nm。结果表明,采用延迟反馈型峰值保持电路有效地解决了系统不确定相移带来的峰值检波不准确的问题,所制作的电容传感器满足了高精度测量的要求。     

集成激光位移传感器和编码器的曲面仿形测头研究

为实现对大量程自由曲面的高精度仿形测量,提出了一种利用闭环运动控制技术集成激光位移器和线性编码器的新方法。采用线性编码器和精密线性机构以及运动控制卡组成Z向位移量伺服随动系统,步进电机自动调整激光位移传感器位置使其工作在中心范围(95～105mm)内,线性机构位移量可由线性编码器测量得到,自由曲面的起伏变化可通过激光位移传感器和线性编码器的输出而得到。与激光位移传感器进行了线性度、示值误差以及重复性等精度参数对比实验,结果表明系统在扩大测量范围的同时具备较高的测量精度。