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          高精度連續掃描式電感傳感器

          更新時間:2022-04-12 15:17:45點擊次數:179次
            與光柵傳感器、電容式傳感器等微位移測量裝置相比,電感式傳感器具有靈敏度高、重復性好、性能穩定等特點,在超精密加工與精密測量等方面的圓度儀系統中有著廣泛的應用。最近幾年來,在圓度、圓柱度測量中,隨著對回轉型零件的測量精度要求的提高,電感傳感器的測量精度也越來越受到人們的更多關注,其發展已成為圓度、圓柱度儀等測量儀器的主要限制因素。為了進一步提高電感傳感器系統的測量精度,應從測頭機械結構和數據...

           

          與光柵傳感器、電容式傳感器等微位移測量裝置相比,電感式傳感器具有靈敏度高、重復性好、性能穩定等特點,在超精密加工與精密測量等方面的圓度儀系統中有著廣泛的應用。最近幾年來,在圓度、圓柱度測量中,隨著對回轉型零件的測量精度要求的提高,電感傳感器的測量精度也越來越受到人們的更多關注,其發展已成為圓度、圓柱度儀等測量儀器的主要限制因素。為了進一步提高電感傳感器系統的測量精度,應從測頭機械結構和數據采集系統測量電路兩方面同時進行性能改善。為此有的單位在已研制出的傳感器系統的基礎上,針對其靈敏度低、非線性嚴重等問題,做出了相關改進設計,并進行了對比性實驗驗證。

          1.設計人員從螺管型線圈結構模型出發,依據畢奧薩法爾電磁場原理,分析了磁場特性與線圈結構的靈敏度;又從磁電轉換的測量電路角度對提高靈敏度進行了研究分析。為系統靈敏度的提高提出了有效措施,進行了線圈結構自身和測量電路的具體改進設計,諸如線圈和磁芯的材料選擇、尺寸參數優化、激磁信號源的電壓和頻率選擇、量程切換模塊的應用等。

          2.設計人員通過對原有系統進行大量實驗,發現并分析了其非線性的問題。從機械結構和測量電路兩方面分析了其影響因素,對常用的非線性校正方法進行了介紹和比較,提出了針對本系統的非線性補償方案,并編程應用于系統軟件程序中,實現了系統的非線性校正。

          3.針對圓度測量中遇到的定位問題,技術人員又在測量系統中設計了采樣的觸發控制模塊,實現了采樣數據的時間控制,保證了圓度數據采集的重復性,使圓度評定更加可靠。

          最后,設計人員又對電感傳感器系統進行了對比性實驗,驗證本課題所作的改進措施對其性能的有效性。實驗結果表明,系統靈敏度提高了一倍以上,非線性誤差也由原來的3.4%下降到0.41%,系統穩定性和重復性也得到了很好的改善。

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