类磁栅液压缸集成位移传感器信号预处理方法

针对类磁栅液压缸集成位移传感器结构特点,为提高液压作动机构的液压缸位移测量精度,对类磁栅液压缸集成位移传感器信号预处理进行研究。首先,对包含直流分量、毛刺干扰、各次谐波分量等多种信号成份的响应信号进行描述;其次,对高通滤波器进行建模和仿真分析,得出了高通滤波器有效滤除直流分量的工作条件;最后,为克服已有脉冲滤除方法的缺点,提出了一种新型脉冲干扰在线滤除方法。实验表明:该方法可有效地提高类磁栅液压缸集成位移传感器信号预处理精度,对提高多种新型液压作动机构的液压缸位移测量精度具有实际的应用价值。     

基于FPGA的光栅位移检测系统设计

本文介绍了用可编程器件FPGA对光栅传感器采集来的数字信号进行处理和控制的方法.利用光栅传感器把位移转换成电压脉冲的特点,同时利用在线可编程阵列FPGA高集成度、高性能、高效率和低成本的优点设计了一种用于机床位移测量与控制的数字系统,并阐述了该系统位移检测原理、总体方案实现和通信接口设计.可应用于光栅位移的数据采集、处理、控制及与上位机的通信系统中.     

压电陶瓷微位移驱动器建模与控制

考虑利用白光干涉仪进行表面三维形貌测量时压电陶瓷(PZT)的蠕变效应对微位移驱动器位移精度的影响,提出了一种沿参考镜光轴方向提高该驱动器位移精度的方法.系统研究了该驱动器的位移检测回路、PID闭环控制以及蠕变补偿控制;利用光电位置传感器和光学杠杆调节位移检测回路,将压电陶瓷驱动器微位移反馈至控制系统,建立PID闭环控制.充分考虑了PZT蠕变特性对测量过程的影响,建立了"电压蠕变"补偿模型,实现了基于PID闭环控制与蠕变补偿控制相结合的复合控制方法.利用XL-80激光干涉仪测量压电陶瓷驱动器在PID闭环控制和复合控制二种情况下的微位移,实验结果显示前者位移误差为0.007 μm,后者位移误差为0.005 μm.结果表明该方法可有效克服压电陶瓷迟滞非线性和蠕变对测量结果的影响,满足表面三维形貌测量的高精度要求.     

基于CPLD和长度计的数字化微小位移检测的设计

设计一种基于CPLD和长度计的数字化微小位移检测的系统模块.增量型长度计作为测量微小位移传感器,采用CPLD芯片作为实时信号处理芯片,通过在CPLD里编写的算法软件把增量的脉冲信号转换成为位移量,可通过总线方式将计算得到的位移量传给控制芯片.算法中包含对干扰信号的判断和滤除及微小位移变化量的计算方法.     

利用正交位移测量系统进行六自由度并联机构参数标定

为了简化六自由度并联机构的参数标定过程,提高标定效率,降低标定成本,提出了基于正交位移测量系统的位姿测量装置及方法.首先,研究了该装置的位姿解算方法,利用空间解析几何的方法,求解其运动学正解与逆解.其次,利用微小位移合成法,建立了并联机构及正交位移测量系统组合体的误差模型.然后,基于误差模型,构建了组合体参数误差辨识的...     

基于DSP的高精度位移测量系统的研制

在对现有细分方法研究分析的基础上,采用正交脉冲四细分与合成函数细分相结合的方法,设计并实现了一个完整的线位移测量系统.该系统采用TMS320F2812DSP为处理控制单元,利用处理器芯片内部集成的正交编码脉冲单元(QEP)对整形后产生的脉冲信号进行4细分辨向;同时利用处理器集成的ADC模块采样原始信号,用软件完成合成函数细分算法,并在LED上显示结果.实验表明,该系统能将传感器精度提高200倍.     

位移测量中的时空坐标转换

提出一种测量非匀速运动位移的新方法 ,该方法可以将空间位移的测量转换为时间差的测量 ,把机械制造的精度问题转换为电信号的提纯和抗干扰问题。同时建立该方法的数学模型 ,它可以用累加微时间即时间脉冲的方法求得非匀速运动的位移     

光强正交调制型位移传感器的数学模型与误差分析

针对传统光学位移测量方法对环境要求高和制造精度难以提高等问题,提出了一种以交变光场为测量媒介的新型线性位移检测方法。基于提出的方法,设计了一种光强正交调制型位移传感器。该方法采用基于光强正交变化的两路电驻波合成电行波信号,通过对行波信号时间先后的测量实现空间位移的测量。为了深入理解传感器的传感机理,推导了传感器的测量模型,分析了与传感机理相关的关键因素对测量误差的影响。根据测量原理和测量模型的理论分析,研制出传感器原理样机,通过实验测试了各种关键因素对测量误差的影响,并进一步优化设计了传感器结构与参数。实验显示,优化后的传感器在108mm测量范围内的测量精度达到±0.5μm,是一种新的无需精细刻划的位移检测方案。     

基于双光栅尺的高速高精度位移测量方法

提出了一种基于双光栅尺的高速高精度位移测量方法。在分析光栅尺测量原理的基础上,探讨双光栅尺信号的切换合成;通过对莫尔条纹电子细分计数脉冲切换误差的分析,研究减小切换合成误差的方法;采用可编程逻辑器件FPGA设计信号处理电路,并通过逻辑、时序仿真,验证了本方法的可行性。实验结果表明:此方法在光栅尺移动速度＞1 m/s时,具有10 nm分辨率,可满足新一代运动定位系统对高速高精度位移测量的要求。     

基于电涡流位移传感器列车行驶速度在线测量的方法

电涡流传感器是基于电涡流效应,将非电量转换为线圈阻抗的变化进行测量的。它具有体积小、灵敏度高、动态响应快和非接触测量等优点,目前广泛应用于电力、石化、机械、冶金等行业。本文提出一种基于电涡流位移传感器在线测量列车行驶速度的方法。通过对电涡流位移传感器输出原始脉冲信号处理,最后得到当车轮经过测量装置时只捕获到唯一的信号,根据两个电涡流位移传感器信号上升沿计算得到列车的行驶速度。     

传感器径向安装检测转子轴向位移的试验

在磁悬浮轴承中,经常采用转子轴向位移轴向检测的方法,但是不能满足某些空间受限场合的应用要求。针对此问题,本试验采用在转子回转表面加工台阶,传感器径向安装在台阶处,研究了不同安装间隙、不同高度台阶、不同转子径向位移情况下对转子轴向位移测量结果的影响。试验结果表明,在传感器线性测量范围内,传感器输出电压与转子轴向位移成正比,利用径向安装传感器对转子轴向位移进行测量的方法是可行的。     

光栅位移传感器在高压开关机构位移测量中的应用

针对高压开关机构位移测量,采用计量光栅位移情感嚣,根据莫尔条纹原理测量机械位移,进而通过高速ADC进行数据采集,利用DSP采进行信号处理;同时提出了一种新的位移测量方法,可以完成高速鉴向和计数测量.与老式的测量方法相比,大大提高了精度.     

伺服变量泵小排量变量特性的研究

伺服变量泵由于其结构紧凑、体积小、刚性大、响应速度快等优点,广泛用于各种工业场合。伺服变量泵在小排量变量阶段,容易造成系统效率低、发热量大等缺点。为避免上述问题的出现,本文利用MATLAB软件对伺服变量泵的小排量变量阶段进行了研究,结合试验对仿真结果进行了分析。     

变量泵-定量马达容积调速系统优化研究

在对变量泵-定量马达容积调速系统数学建模的基础上,用广义误差平方积分(GISE)准则对系统进行优化,具体分析了系统各参数对控制性能的影响,为系统设计、性能研究及应用提供了理论依据.     

用激光位移传感器检定试验机的横梁位移

提出将激光位移传感器应用于电子式万能试验机横梁位移误差检定的创新方法,解决了常规检定方法中标准器具量程不足、测量准确度较低,以及标准器具固定困难、测试手段复杂等问题。经实际应用,该方法操作便捷、数据可靠,为电子式万能试验机横梁位移误差的检定方法提供了一种新的参考。     

用于六自由度纳米微动台的位移传感器研制

为测量六自由度纳米微动台的运动,研制了基于光纤微弯原理的位移传感器。设计了新颖的光纤微弯调制结构,利用补偿光纤消除了光源波动对测量精度的影响。实验证明位移传感器的测量精度为±0.048μm,位移分辨率为10 nm,显著优于同原理的其他位移传感器。     

Friction at Small Displacement

Low contact resistance between metal surfaces is often observed in spite of interposed lubricant and/or oxide films. To study this effect an apparatus is used with which normal force and tangential microdisplacement are applied between a small lead rider and a gold flat with various surface film conditions. Simultaneous oscillograph records are made of forces, displacement, and contact resistance. A unique low compliance force transducer allows direct recording of the frictional behavior during microdisplacement.

Under nonoxidized and nonlubricated conditions, and with either oxide or stearic acid lubricant film alone, friction is high and contact resistance is low. With oxide and lubricant together, friction is much lower and slide is smooth, but contact resistance remains low and Ohm's law is obeyed.

The results are consistent with Greenwood's theory of contact resistance for a cluster of minute metallic contact spots within the load-supporting area. The contact resistance of such a cluster is indistinguishable, for practical purposes, from that given by complete metallic contact.     

图象式位移传感器

本文开发一种用于空间自由曲面测量的图象式位移传感器,图象的变化与位移量成线性比例,数字环形滤波器有效地消除了激光散斑造成光环图象的辐射状结构给图象测量带来的影响,灰度加权平均和最小二乘法拟合实现了亚象素分辨力。该传感器的测量范围为4mm,分辨力为2μm,当目标面（漫反射面和金属等镜面反射面）倾斜角为±85°时,仍能保证20μm的测量精度。