一种基于霍尔效应的扭矩传感器

扭矩的测量对旋转机械在各种载荷下的动态特性研究起着关键的作用,为此,设计了一种基于霍尔效应的扭矩传感器。传感器主要包括传感器轴、内铁心和外铁心,其中内、外铁心分别置于传感器轴的两端,且分别装配永磁磁钢和霍尔传感器。传感器工作时,霍尔传感器通入直流控制电压,永磁体建立恒定磁场,当负载扭矩加载后,传感器轴产生形变,内、外铁心中的霍尔传感器和恒定磁场的相对位置发生变化,霍尔传感器输出与负载扭矩相对应的电信号。最后对传感器进行了标定,结果表明传感器的灵敏度约为31.5 mV/（N·m）,非线性误差约为2.49%,迟滞误差约为0.47%,重复性误差约为0.8%。     

基于螺管形差动变压器的非接触式扭矩传感器的研究

扭矩测量是传动线路中的重要内容之一,高精度、高稳定性的非接触式扭矩测量方法是当今各国机械量测量研究的热点之一,为此,提出了一种基于螺管形差动变压器的非接触式扭矩传感器的研究.系统介绍了该测量方法的原理与结构.经实验证实:该测量原理可行,所设计的扭矩传感器具有较好的线性度和一致性,重复精度0.5%.     

差动式磁弹性扭矩传感器参数优化设计

扭矩在工业设备和生产过程中,是经常需要检测的典型机械量之一。文中介绍了差动式磁弹性扭矩传感器的工作原理、结构特点,较深入地分析了其磁路和误差的来源,并对其主要参数提出了优化设计的方法。实践证明,该方法是行之有效的。     

新型高线性度分段激磁式扭矩传感器的研究

扭矩的准确测量对实现机械设备的自动控制有着重要的作用,为此,设计了一种新型分段激磁的高线性度扭矩传感器。传感器的激磁绕组为分段式,传感器转轴受到扭矩作用时,输出绕组经过电磁耦合输出与负载扭矩呈正比关系的感应电势,并找到了传感器输出特性呈较高度线性时,激磁线圈与输出线圈的匝数比的范围约为0.56~0.59。推导了传感器的输出特性,构建了传感器的数学模型。最后采用扭转试验机对传感器进行了标定,实验结果表明传感器的灵敏度约为1.05 m V/(N·m),重复性误差约为±0.38%,非线性误差约为±0.26%,迟滞误差约为±0.37%。     

П型差动变压器式传感器的输出特性及其数学模型

本文介绍了П型差动变压器式传感器的输出特性,即用已知激磁电压代替未知激磁电流,并对其输出特性从理论上进行了非线性分析及数字推导,建立了差动变压器式传感器的数学模型。     

新型智能扭矩转速传感器及其实验研究

提出了一种新型智能的具有网络通信接口的非接触扭矩转速传感器;通过光电方法精密测量旋转轴的扭转角获得动态扭矩和转速;研究了动态扭矩的温度补偿和初始相位补偿问题;采用神经元芯片Neuron3150处理测试信号和组建传感器的网络通信接口。传感器校准实验结果显示:传感器的测量准确度达到0.4%     

差动式电容加速传感器

对差动式电容加速度传感器的工作原理和误差来源进行了分析和讨论，为设计制造此种加速度传感器提供了理论依据。     

差动变压器型传感器优化设计

差动变压器型传感器应用广泛,但国内迄今未对它进行优化设计。本文用解析法分析其磁场,提出两个平均系数,以处理多层线圈和径向磁场不均匀的影响,在个人计算机上实现优化设计,大幅度提高了性能指标。     

感应式低电导率传感器设计

感应式低电导率传感器是江河口水质监测和实施咸潮预警必不可少的检测仪器。阐述了感应式低电导率传感器的结构、测量原理;设计了部分电路;给出了传感器的标定和测试方法。     

一种新型磁电感应式转矩传感器的研制

旋转机械设备转矩的准确测量对实现设备的状态监测和故障诊断有重要的作用,为此,设计了一种基于电磁感应原理的新结构转矩传感器。方法是将负载转矩产生的扭角信号转化成传感器励磁绕组和输出绕组的角位移,励磁绕组建立脉振磁通,经过电磁耦合输出绕组会产生与该角位移成正比的感生电动势。推导了传感器的输出特性,构建了传感器的数学模型,包括传递函数和状态空间描述。分析了传感器工作时的能控性和能观性,根据李雅普诺夫稳定判据,证明了传感器工作时的渐进稳定性。最后对传感器进行了标定,实验结果是传感器的灵敏度约为2.8 mV/(N·m),最大重复性误差约为1.24%,最大非线性误差约为0.78%,最大迟滞误差约为0.79%。     

磁头型磁弹性扭矩传感器补偿问题研究

提出了对磁弹性扭矩传感器输出的零位和灵敏度波动进行补偿的方法;此方法是利用旋转同步信号编码器和数据采样系统对传感器输出进行采样;通过减去对应点的零位水平可消除零位波动,然后和补偿系数相乘来修正灵敏度波动; 利用磁头型扭矩传感器进行了补偿实验,整个误差可降低到±2%/FS以内.     

线性霍尔元件的互补组合及其差分式应用

为改善线性霍尔元件的输出特性,提出了一种基于霍尔互补组合的差分式应用方法.在阐述霍尔差分式测量方法的原理和实际应用的基础上,分别给出了霍尔互补组合体的实现方法和实验结果.结果证明,霍尔元件的差分式应用方法具有增大输出电压幅度、抑制共模干扰和降低温度漂移的优点,有利于提高线性霍尔元件的稳定性和测最精度.     

无轴承异步电机的有限元分析及控制

无轴承异步电机是将旋转的转子悬浮于空间,使转子和定子之间没有接触的一种新型高性能电机。本课题在无轴承异步电机数学模型的基础上,通过Ansoft/Maxwell有限元分析软件对电机进行仿真分析,验证了新型无轴承异步电机的可行性。利用MATLAB/SIMULINK建立了基于自抗扰控制器的无轴承异步电机SVM-DTC控制系统,仿真结果表明该控制方法能抑制转速超调,对外部扰动有很强的抗干扰能力。     

平膜片式压力传感器有限元分析

本文用有限元方法分析平膜片式压力传感器弹性元件表面径向应变及切向应变与薄膜应变片阻值变化的联系后,根据电桥原理得到与其输出电压之间的关系,最终并分析了传感器之非线性精度。     

一种低导通磁感应强度的开关磁传感器

用一种特制的软磁坡莫合金丝做为敏感材料制成倍频发生器,用这种倍频发生器做开关型磁传感器,其尺寸为φ4×25mm。由高电平翻转到低电平的导通磁感应强度B_(HL)<10~(-3)T,使用温度为-50～180℃,温度系数小于5×10~(-4)/℃。     

新型MEMS三维振动传感器的有限元分析

针对目前多维振动传感器的需求,研制了一种基于MEMS技术的仿昆虫纤毛三维振动传感器。首先,介绍了振动传感器的仿生机理和工作原理;然后,推导了振动传感器的力学模型并建立了有限元模型;最后,对该传感器进行了静、动态特性分析,并通过实验验证最终得出该传感器的灵敏度为274.18μV/gn、维间耦合小于等于0.612 5%、测量范围为±25 gn、共振频率为2 342.6 Hz、抗冲击能力为100 gn。     

一种异步电机直接转矩控制技术的转矩脉动最小化方案

传统直接转矩控制的缺点之一是输出转矩脉动较大。将占空比控制技术用于直接转矩控制系统中可以有效地减小转矩脉动。本文提出了一种使用PI控制器的占空比控制技术。所设计的PI控制器输入是实际转矩值与参考转矩值,输出是电压矢量的占空比值。仿真结果表明,所提出的方案能够极大地减小转矩脉动,同时整个算法简单,并容易实现。     

基于电场感应的冰层厚度检测传感器及其系统的研究

给一个金属电极通过电阻施加交流激励,当冰或水作为电介质接近该电极时,电极周围的电场发生改变,表现为该电极与"虚地"形成的电容的改变.利用这一电场感应机理,设计了同面多电极电容式冰层厚度传感器; 利用MAXWELL软件对传感器检测机理进行了仿真,并通过实验验证了利用电场感应的方法测量冰层厚度的可行性,仿真结果和实验结果证明该方法能实现定点冰层厚度的准确测量.