高精度大量程角位移传感器设计

提出用“衔接”法扩展角位移传感器量程的结构设计与线路设计,使传感器量程扩展1倍(达±90°～±180°),且精度优于1％。     

基于分时复用反射电极结构的高精度绝对式时栅角位移传感器

提出了一种基于分时复用反射电极结构的高精度绝对式时栅角位移传感器。以增量式时栅传感器为基础,将单对极与多对极相结合,整周多对极作为精确测量部分实现高精度,整周单对极作为粗略测量部分实现绝对定位。提出了一种分时复用反射电极结构,粗测部分和精测部分共用一组反射电极和接收电极,因此结构更加紧凑,便于小型化,同时动子无需引线,应用环境更广。通过分时间段对粗测部分和精测部分施加激励信号,并把不工作的电极接地,可以有效消除粗测部分和精测部分之间的串扰,保证测量精度。采用PCB技术制造了外径Φ=60 mm,内径Φ=26 mm的传感器样机。通过理论分析和结构优化,最终实验结果表明传感器的测量精度达到了±12″。     

基于二次调制的高精度多圈绝对式时栅角位移传感器

提出了一种基于二次调制的高精度多圈绝对式时栅角位移传感器,该传感器由单圈绝对式传感器与多圈计数模块组成.首先,采用两级单排式时栅角位移传感器构成单圈绝对式传感器,通过第一级传感器构建四路正交的行波信号,将差动的两路行波信号直接反射,作为精测信号;同时,利用第一级四路正交的行波信号作为第二级传感器的激励信号进行二次调制,...     

基于差极结构的绝对式直线时栅位移传感器研究及测量误差特性分析

针对传统绝对式位移传感器复杂编码和严苛光刻加工的难题,提出了一种"精机定位+精机测量"的差极结构绝对式时栅位移测量新方法.传感器定尺分为两列对极数相差1的激励绕组,每列激励绕组由空间正交排布的正/余弦绕组构成.通过施加正交激励电流,采用动尺正弦形感应绕组拾取时变磁场,得到两路行波信号.通过信号解耦以精机定位和精机测量的...     

基于二次调制原理的多层结构绝对式角位移传感器

为了在传感器径向尺寸不变的前提下,保持良好的测量精度和分辨率,以适应小型化需要的工业场合,提出了一种利用多层结构实现信号二次调制的圆时栅角位移传感器。传感器为3层结构,利用轴向空间,使内外环分别通过多层结构完成信号的二次调制,其中内环作为粗测环经二次调制后用于实现传感器的绝对定位,外环作为精测环经二次调制后,提高了传感器分辨率。采用PCB工艺制造了外径Φ=100 mm,内径Φ=50 mm的传感器样机,初步实验表明内外环同时施加激励时,内外环将分别受到对方产生的串扰影响,因此进一步提出分时施加激励的优化方法避免信号串扰的影响以提升测量精度。最终实验结果表明传感器能够实现绝对定位且分辨率提升了1倍,原始测量精度达到了±4.1″。     

电容式角位移传感器

本文介绍一种灵敏度较高的电容式传感器,以测量轴的角位移量的角位移量的变化,是一种将波测轴旋转的角位移通过电容量的变化转换成电讯号的传感装置。     

偏光式角位移传感器

本文提出一种利用线偏振光的角位移传感器.其角分辨力优于10＂,具有结构简单、造价低廉、易于校准、性能稳定可靠等优点.无需制作精密的机械分度部件,无需精密的光路设计.讨论了单片机支持下抑制光源与光探测器温漂、时漂的对策及信号处理中的主要问题.     

InSb精密角位移传感器的研究

本文介绍了以磁阻效应为工作原理的ＩｎＳｂ精密角位移传感器的设计和制作。这种传感器的主要特点是高分辨率、非接触、体积小、重量轻和使用寿命长。性能测试结果表明,在±１２°范围内,其分辨率达０．０１°     

小型化高精度绝对式时栅角位移传感器

针对机器人关节臂、关节臂式测量机等设备中所用绝对式角位移传感器面临的高精度和小体积之间的矛盾,研制了一种基于电场式时栅传感技术的绝对式、高精度、小型化角位移传感器。采用内圈单对极粗测结合外圈多对极精测的方式,实现绝对定位功能;采用单排差动传感结构能有效抑制共模干扰的优点,保证测量精度;采用传感电极和电路元件的集成化设计,实现了小型化。使用PCB工艺制作了外径为Φ=45 mm的传感器样机,通过实验分析表明,内外两圈之间的交叉串扰导致了对极内的一次谐波误差。在此基础上提出增大两圈间隙和布置中间屏蔽地的优化方案,使最终测量精度达到了±5.5″。该传感器在具备低功耗、低成本、小体积等特点的同时,拥有巨大的产品化潜力。     

一种角位移电涡流传感器的原理及应用

设计并实现了一种小角度双E形电涡流角位移传感器，可用于加速度计及陀螺仪闭环控制的校正回路。运用涡流等效原理，从理论和计算上分析了其原理，分析了其反力矩的形成，推导了电涡流传感器的输出方程。对该传感器的输出特性和频率响应特性的实验结果作了分析，结果表明了其可行性，对设计和应用同类传感器有一定的指导意义。     

非接触电感式角位移传感器的设计与校准

本文设计了一种非接触电感式角位移传感器,该传感器由定子和转子组成,其中转子由扇形铜箔获得,定子包含一组激励线圈,一组接收线圈以及后续处理电路。当给激励线圈通入交变电流时,相邻两个接收线圈产生的感应电动势大小相等,方向相反,此时感应电压为0,当转子在接收线圈上方转动时,转子中产生的涡流会导致相邻两个接收线圈感应电压产生不同的变化,经过理论与仿真分析,验证了随着转子的转动,接收线圈中感应电压的幅值呈现正余弦变化。本文编写算法对正余弦信号进行识别与校准,以定位精度为0.000 3°的高精度时栅转台为基准对样机进行测试,结果表明校准完成后,在0°～360°范围内该传感器误差为0.1°,满足实际生产需求,验证了该方案的可行性。     

柱面光栅角位移传感器原理及实验装置

一、前言用于角度计量的各型圆光栅传感器,它们所产生的莫尔条纹都属于平面弧线型。虽然在特定情况下可将这些条纹的某些部分视为直线,但与长光栅横向条纹相比,这些条纹的宽度都不能保持定值,而随所处位置不同发生改变;条纹的移动量与光栅节距角转过的角位移量之间呈非线性关系。再者,圆光栅栅线沿径向的黑白比并非常数,因而一般来说条纹波形的正弦性也较长光栅条纹为差。这些因素给信号的接收和处理带来了很大的不便。导致圆光栅条纹上述性质的一个重要原因,可以认为是:当圆光栅付相对转动时,其中任意两根栅线间的交角总是随之而改变。即不能象长光栅那样,栅线交角在光栅之一平移过程中始终保持定值。是否可能在转动体上找出这样一种简单的栅线配置,以使栅线交角在转动过程中保持定值?如果可能,则这种条纹是否具有如长光栅条纹的那些特点和性能?这些     

磁敏角位移传感器

本文介绍的磁敏角位移传感器是由RCM01型强磁性金属薄膜磁敏电阻为传感元件制作的,它具有较高的灵敏度,抗干扰能力强,校准和调整方便等特点,并对工作原理和主要设计指标进行论述。     

光栅角位移传感器准确度检测装置及误差分析

本文介绍了一种使用分度头及专用卡具检测光栅角位移传感器准.确度的方法,并对测量误差进行了分析。与用多面体—光电准直仪等检测方法比较,该方法具有操作容易、数据处理简单等特点。     

基于斐波那契数列的双通道绝对式时栅设计

磁场式时栅角位移传感器的绝对式测量主要采用2个极对数呈互质关系的"精机+精机"的双通道组合形式实现.为了解决和优化传感器设计中两组极对数匹配问题,文中尝试引入斐波那契数列作为寻优化设计的参考,并为传感器设计提供参考.文中先后建立了传感模型,并通过有限元仿真软件开展了不同对极对数组合下的绝对式时栅的磁场仿真,仿真结果表明...     

电容式角位移传感器电场有限元仿真研究

对电容式角位移传感器二维及三维的电场进行了有限元法分析 ,同时对不同结构参数的敏感元件进行仿真研究 ,仿真结论与样机实验结果相吻合     

电感式角位移传感器技术综述

电感式角位移传感器具有良好的环境适应力、较高的测量精度和稳定性的优点,该类型的角位移传感器广泛应用于高端装备、电动汽车、机器人、飞行器、武器等领域。本文介绍了3种电感式角位移传感器,包括旋转变压器、感应同步器这两种典型的电感式角位移传感器以及我国学者自主研发的磁场式时栅位移传感器。对它们的测量原理及关键技术做了详尽的综述,并分析了这些技术的优点与局限性。根据近年来电感式角位移传感器的发展现状,详细论述了电感式角位移传感器在机械、汽车、工业机器人、航空、航天和国防等领域的应用情况。最后,分析得出电感式角位移传感器技术应往高精度、高可靠性、嵌入式测量、复合功能测量、智能化等方向发展。     

一种新型车用角位移传感器的研究与应用

非接触式角位移传感器运用于汽车及其它机电控制系统。这种新型传感器不仅灵敏度高而且无任何磨损,对汽车发动机燃油性能的变化和所含杂质也不敏感。本文设计的半差动圆环传感器及其接口电路,在柴油机电控燃油喷射系统中得到成功应用。     

泛华测试系统新品——角位移传感器测试系统

今年2月,北京中科泛华测控技术有限公司在传感器测试领域推出新品——角位移传感器测试系统。该系统主要用于磁感式角位移传感器的校准和终检测试。     

高精度光学平面传感器

一、前言 作者开发了一种精度超1nm的非接触式光学平面传感器,其原理是依据焦点探测技术。这种焦点技术,已在光盘检测中使用。焦点探测选用全反射临界角法,这种方法使反射围绕临界角急剧变化。高精度光学平面传感器,能提高灵敏度;消除其它毫微米级表面粗糙度仪测量中的一些误差。它的光学头尺寸只有45×30×65 mm,因此可以和金刚石触针并排安装在表面