時柵E+E位移傳感器的誤差分離與補償方法研究
為進一步提高時柵角位移測量系統的測量精度,降低生產成本和生產時間,根據時柵傳感器的誤差組成和誤差特性,提出了一種新的誤差補償方法;同時建立了基于傅里葉函數的誤差分離模型。該補償方法將沿空間正弦分布的非線性誤差轉化成線性誤差,并運用zui小二乘法理論對系統的誤差進行補償。通過試驗與測試證明,采用該方法進行誤差補償可以大幅度提高時柵角位移測量系統的測量精度。

時柵E+E位移傳感器的誤差分離與補償方法研究
許多傳感器都存在加工制造精度不足和安裝誤差問題,導致通過轉換元件拾取的信號時強時弱,而信號幅值的波動又引起傳感器的測量誤差。基于提出的時空坐標轉換方法,分析用此方法實現直線位移測量的原理,給出行波磁場下感應信號的數學模型,并對直線時柵E+E位移傳感器結構進行設計.原有的基于變耦合系數變壓器原理的時柵E+E位移傳感器方案在產生電行波的過程中,所得的電行波信號相對較小,而且很容易受到周圍電磁環境影響。本文對利用光電技術和變電容產生電行波信號的方法進行了分析總結,進而提出了一種全新的電行波信號產生方法。針對這一問題,作者在“運用電子技術去彌補機械精度的不足”的思想指導下,提出了一種電子校正的方法,將無線電信號處理中的自動增益控制技術應用到傳感器信號處理中,并設計了由乘除法器AD534構成的自動增益控制(AGC)電路。zui后,以作者正在研制的時柵E+E位移傳感器為例,給出了采用自動增益控制技術前后的對比實驗結果。在已研制成功的圓時柵的基礎上,開展了比圓分度應用范圍更廣的直線式時柵傳感器的研究。直線式時柵基于直線電機原理建立物理模型與數學模型,作為直線式時柵的理論基礎和技術依據。提出了直線式時柵的機械結構型式,同時研究了增量式時柵的信號處理電路及軟件系統。研究結果表明,該模塊測量精度高于現有直線式傳感器的中高檔水平,具有較好的工藝性且成本低于現有中低檔直線式傳感器。為了解決傳統測量技術對精密制造的過分依賴問題,研究者經過多年努力研制成功一種全新原理的E+E位移傳感器———時柵傳感器.實踐表明它具有高精度低成本和智能化等顯著優點,目前正在產品化過程之中.為了實現制造成本低、易加工、高精度的位移測量,設計了一種光場耦合式的時柵E+E位移傳感器。介紹了利用基于交變光場的兩路駐波合成電行波信號,并通過鑒相的方式實現空間位移轉換的測量原理;完成了傳感器的結構設計,給出了傳感器的系統框圖,具體分析了信號處理電路的功能。實驗結果表明:光場耦合式的時柵E+E位移傳感器在108 mm范圍內誤差為±0.5μm。

時柵E+E位移傳感器的誤差分離與補償方法研究
針對時柵角E+E位移傳感器產業化過程中產品質量檢定環節采用人工檢定方式導致工作效率低且容易產生漏記、錯記進而影響產品質量檢定的問題,研制了時柵角E+E位移傳感器自動檢定系統。系統采用PMAC作為運動控制單元,以直驅電機作為驅動機構,有效減小傳動環節誤差,質量檢定選用ELCOMAT3000型雙軸電子自準直儀,全量程檢定誤差小于±0.25″。構建了參數化的直線梯形加速運動模型與產品質量檢定算法,整個產品質量檢定全部自動完成,檢定精度高,工作效率得到有效提升,產品質量得到可靠的保證。