基于多频磁场的平面二维时栅传感器信号解耦研究

电磁式二维时栅位移传感器广泛用于数控机床,人工智能等高精度位移测量领域中,针对二维时栅位移测量需要考虑X方向与Y方向感应信号的耦合问题,对位移解耦方法展开相关研究。首先使用开关混频技术将耦合信号拆分为附带位移信息的直流量与多个高频附加量,其次利用滤波器提取关键位移信息,最终通过ADC采样对位移信息进行解算;针对传感器两路感应信号不经过同一处理电路引入的电气误差,提出了分时复用的方法,控制分时时序,交错处理两路感应信号。实验结果表明,在X、Y方向分别在10 kHz和200 kHz的频率激励下,该二维测量系统有效提高了传感器测量精度,保证了传感器动态性能,X方向原始对极内误差为±32μm,Y方向原始对极内误差为±27.5μm。