针式打印头用光纤位移传感器

光纤传感器与传统的各类传感器相比有一系列独特的优点。本文选用反射式民光束光纤位移传感器，用于计算机打印针头的测试，成功地完成了动态信号的检测。     

多余度线位移传感器自动测试系统的设计

针对多余度线位移传感器检测过程中繁琐的操作流程,设计并实现了一种高效的自动化测试系统;采用了先进的分布式网络检测方法,实现了该类型传感器所有项目的计算机自动化测试,并对测量结果自动保存、分析、打印;根据系统的使用环境,精度要求和误差范围等方面的指标,采取了相应的工程措施;文章介绍了该测试系统的软硬件设计方案,并对现场数据进行了分析;实际结果证明该测试系统具有较高的精度和良好的使用价值.     

伺服图形光刻机调焦系统音圈电机的设计

本文以作者对光刻机刻蚀光头调焦音圈电机的设计的实际经验为例,阐述了两种音圈电机结构的设计原则。并对这两种音圈电机的性能进行了分析。     

基于偏振光的位移传感器设计

从偏振光的性质、产生及基本特性出发，详细介绍基于偏振光的位移传感器设计过程，总结此类传感器中温度及辅助器件对传感器测量误差的影响，提出这些问题的解决措施。     

光桥平衡补偿型光纤双向应变位移传感器

在光桥平衡补偿型光纤双向应变位移传感器中,光源发出的光被3dB耦合器分束到拉敏光纤和参考光纤或压敏光纤和参考光纤中,而这些调制光和参考光由两光探测器分别进行测量。通过自相关损耗,可有效消除光纤应变位移传感器中光源功率波动、光纤传输损耗的变化以及光探测器灵敏度的漂移所引起的误差。微位移架上的位移实验表明:误差为0.01mm。     

高温电容位移传感器的设计与实验研究

为了精确测量航空发动机中的轴承座与外部机匣之间的相对变形量,应用高温合金、氧化铝陶瓷以及耐高温电缆等研制了可用于高温环境的特种电容位移传感器。将其安装于机匣的承力支板中,即可实现该相对变形量的测量。传感器采用双层屏蔽结构,并应用驱动电缆技术减小干扰信号的影响。本文首先对所设计的传感器进行了仿真分析,以验证其结构合理性,然后搭建实验平台完成了传感器的标定与性能测试,并进行了高温验证实验。实验结果表明,本文所研制的高温电容位移传感器能够在0~2.0 mm的范围内实现位移的精确测量,测量误差小于0.02 mm,并且能够在室温~500℃的温度范围内稳定工作,因而可以满足使用要求。     

DSP和ARM的音圈电机伺服控制系统设计

给出了一种基于数字信号处理器DSP和嵌入式ARM微处理器的双核架构,采用典型的直流PWM功率驱动电路,构成数字化的音圈电机伺服控制系统的设计方法。DSP主要完成系统初始化、位置环算法计算等;ARM主要完成PWM波产生、A/D采集、以太网通信、与DSP之间的数据交换等。实验结果表明,系统能够满足设计要求。     

齿轮旋转式FBG位移传感器设计

为了满足对石油、化工、变电站等高危环境的设备位移检测。本文设计了一种齿轮旋转式光纤Bragg光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)位移传感器。传感器由两个同心半径不同的齿轮和两个齿条组成,采用齿轮旋转式结构,在等强度悬臂梁的上下表面中心轴线上各粘贴一只具有相同敏感系数的FBG。本文分析了该位移传感器的工作原理,建立了其理论数学模型。通过对所设计的齿轮旋转式光纤光栅位移传感器进实验测试,得到传感器的静态性能特性:传感器的线性度为1.554%FS,检测灵敏度为8.96pm/mm,迟滞为4.82%FS,重复性误差为4.31%FS。经实验证明,该传感器可靠性高、对结构自身影响小,可直接测量结构位移,适合于长期工程结构监侧。     

云台式PGK伺服系统控制器设计

基于云台式PGK进行制导的常规炮弹,为了实现弹体对目标的精确打击,设计了一种以FPGA为核心的新型云台式PGK的伺服系统控制器,对系统控制器的基本工作原理、硬件电路设计、软件设计三个方面进行详细的描述。并对系统整体模块进行实验测试,结果分析表明,云台式PGK伺服系统控制器动静态性能良好,对反旋翼筒及云台的控制具有稳、准、快特点,控制器控制性能完全满足系统要求,为实现对目标精准打击的目的打下了坚实的基础。     

一种无线动态位移在线监测系统的研究与设计

研究设计了一种动态位移在线监测系统,可以测量物体的某个表面或某点相对于参考表面或参考点之间的距离或位置的变化,广泛应用于物体容积形变、橡胶生产中橡胶厚度以及容积表面形变等的在线监控.位移传感器由安装伸缩尺的位移探测单元、信息处理单元、无线传输单元、电源管理单元及面板控制单元组成.伸缩尺内部有弹簧,当尺头接触被测物时,尺子由于弹簧弹力缩进,当尺头离开被测物时,尺子自动伸长.信息处理单元是将尺子的伸缩信息转换成数字信息,然后通过面板显示出来,亦可通过无线传输模块将数据发送到远程监控主机.本系统的研究与设计为相关应用提供了一种新型动态位移测量的方法和设备,具有重要的经济及社会价值.     

三维光栅位移测量系统的硬件设计与实现

为了检测机床刀具的三维位移、实时显示刀具的进刀量,提高工件的加工精度,研究并设计了一种基于光栅位移传感器的高精度三维光栅位移测量系统。分析了光栅位移传感器的测量原理,介绍了该系统的硬件设计,设计了光栅位移信号细分辨向电路、主控电路、显示电路及控制电路,制作了系统电路样板,搭建了实验系统并对系统进行了实验。实验结果表明:硬件电路工作正常,系统运行稳定、测量精准,可满足机床高精度测量的生产需求。     

伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统反步滑模控制

针对伺服电机通过偏心轴连杆机构驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在减速比加工误差、偏心轴机械零位初始偏差和负载转矩扰动等问题,本文设计了一种基于双幂次趋近律和扩张状态观测器(ESO)的反步滑模控制器.首先,针对偏心轴转角到结晶器位移非线性关系逆解的非唯一性,可通过分段函数法建立结晶器位移到偏心轴转角一一对应的映射函数关系;其次,针对不可测的减速比加工误差和负载转矩扰动可采用扩张状态观测器来实时估计,以削弱扰动对系统跟踪性能的影响;最后,采用一种具有二阶滑模特性且有限时间收敛的双幂次趋近律以提高收敛速度和削弱抖振.仿真对比结果表明,本文所设计的控制器能有效实现连铸结晶器位移的渐近跟踪,并对系统扰动具有较强的鲁棒性.     

传感器在汽车双燃料电控系统中的应用

介绍了一种步进电机驱动的位移检测系统的设计思想,阐述了它的工作原理、机械结构,提出了用于位移检测的差动电感式位移传感器具体的设计方案。经实验分析验证:该位移传感器在工作范围±2mm内线性度可达到0. 5%。该系统成本低,工作性能可靠。     

磁致位移传感器在板材成型控制系统中的应用

介绍了磁致伸缩线性位移传感器的原理及使用方法,给出了该传感器在板材成型控制系统中的应用实例,并对系统的静态特性及系统控制精度进行了分析与评价.对测试系统进行标定,其相关系数为0.9999,回程误差为0.2880V,满量程电压为7.0154V,滞后优于4%FS,分辨力达0.002%FS,灵敏度达65.3mV/mm,控制信号的滞后误差最大为0.33mm.     

基于矢量控制的电动伺服控制系统设计

目前在航空航天等领域,电动伺服系统被越来越多地应用于火箭和导弹的矢量推进控制、飞机和导弹的舵面控制、飞机的转弯和刹车控制等;电动伺服系统作为飞行器控制系统的关键子系统,其性能直接影响着飞行器的机动性能乃至飞行安全,因而对其技术指标和可靠性都有着很高的要求;文章所介绍的电动伺服控制系统采用基于矢量控制的软件策略和基于DSP的电力电子电路设计技术,具有超调小、响应快、抗负载干扰能力强及实时性好等优点,目前已经过工程的应用验证。     

基于时栅传感器的精密转台伺服控制系统设计

为了进一步提高时栅运动分度转台的定位精度和减少系统的响应时间,研制了基于μC/OS-Ⅱ的分度转台伺服控制系统.系统以具有数字信号处理(DSP)控制指令集的STM32F4作为微处理器,采用单神经元PID控制算法,以伺服电机作为驱动装置,利用高精度时栅角位移传感器作为运动分度转台位置检测单元构成一个闭环控制系统,利用闭环控制技术,达到精密分度.实验结果表明:分度转台伺服控制系统的响应速度快,分度定位精度达到±2″,表明这种方案可行.     

一种低功耗的位移传感器测量系统

介绍了一种用新型单片机MSP430设计的位移传感器测量系统,着重阐述了传感器测量系统的工作原理和超低功耗的设计.电路划分为若干功能区,并单独提供不同电源.充分利用MSP430超低功耗和高集成度的优点,同时,采用脉冲间隙式的电源管理技术,解决了传感器制成便携式设备时遇到的低功耗和小型化的问题.在采用一只3V纽扣电池供电情况下,可连续工作时间接近1000h.该项技术已经成功应用于基于电涡流位移传感器的防水型电子数显卡尺,满足了产品功能要求.     

基于BP神经网络PID控制的BLDCM调速系统

在分析无刷直流电机(BLDCM)数学模型的基础上,采用改进型BP神经网络与传统PID相结合作为速度控制器,应用于无刷直流电机调速系统中。在电机初始运行阶段采用传统PID控制,网络学习一段时间后,切换到经过改进的BP神经网络在线自整定PID控制。仿真研究表明,应用这种新型控制方式的无刷直流电机调速系统具有良好的动态性能和稳态精度。