調幅式電容位移E+E傳感器的峰值檢波電路
針對調幅式電容位移E+E傳感器解調過程中由系統不確定相移導致的信號解調不準確問題,提出了一種基于改進的峰值保持電路的調幅式電容位移傳感測量方法。分析了調幅式電容位移E+E傳感器及其檢測電路的工作原理,在研究調幅信號附加相移產生機理的基礎上,提出了延遲反饋式峰值保持電路,用以去除附加相移對峰值解調的影響。

調幅式電容位移E+E傳感器的峰值檢波電路
位移E+E傳感器的技術發展現狀與發展趨勢位移E+E傳感器是新技術革命和信息社會的重要技術基礎,是實現測試與自動控制重要環節。綜述了位移E+E傳感器的技術發展現狀,著重介紹和比較了主要類別E+E傳感器的工作原理、應用場合及優缺點,列舉了一些位移E+E傳感器的應用實例,并對其未來的發展趨勢做了展望。位移E+E傳感器的準確度對保證試驗數據的準確性、可靠性起著至關重要的作用,結合工程實際情況研制了一套直線位移E+E傳感器校準裝置。光纖光柵位移E+E傳感器具有精度高、本質安全、體積小和易復用等特點,但受到敏感材料的局限,大量程光纖光柵位移E+E傳感器很難獲得。針對該問題,提出并實現了一種大量程的光纖光柵位移E+E傳感器,其采用行星輪系與粘貼光纖光柵懸臂梁相結合的結構,通過變換減速比來獲得各種大量程;利用有限元分析法對E+E傳感器懸臂梁材料和結構進行了優化設計,研究了不同量程時該類E+E傳感器的輸出特性。結果顯示,該E+E傳感器輸出信號的波長漂移量與位移量有著很好的線性關系,zui大量程可達2 000mm。測試和性能驗證結果表明,該裝置可以滿足一定范圍內位移E+E傳感器的校準需求。為了避免機載系統故障診斷與重構中單純增加余度數目所帶來的問題,針對電傳飛控系統中應用較多的位移E+E傳感器,提出了一種基于特征的檢測電路、檢測方法以及信號重構方案;方案基于位移E+E傳感器工作時兩次級線圈回路電壓和值恒定的特征,實現了對初級、次級回路的一次斷線檢測,在檢測到次級線圈一次斷線時,又利用正常工作特征并根據另一次級線圈所獲得的信息對斷線信號進行重構;分析和測試表明,所提出的位移E+E傳感器故障檢測以及重構算法僅需增加極少的硬件電路,且檢測及重構方法實時性高,在不增加E+E傳感器余度數目的條件下,能大大提高系統的可靠性。然后,設計并制作了調幅式電容位移E+E傳感器,并對其各個性能指標進行了測試。zui后,對實驗結果和誤差進行了分析。

調幅式電容位移E+E傳感器的峰值檢波電路
實驗顯示,提出的峰值保持電路的輸出線性度優于0.05%,制作的E+E傳感器在0～25μm內數據測量穩定性優于10nm/30min,E+E傳感器測量偏差zui大值為36nm。結果表明,采用延遲反饋型峰值保持電路有效地解決了系統不確定相移帶來的峰值檢波不準確的問題,所制作的電容E+E傳感器滿足了高精度測量的要求。