基于LabVIEW的大望远镜直线位移传感器测量系统*

利用LabVIEW软件及采集设备研制了一套基于虚拟仪器技术的大望远镜中直线位移传感器测量系统。对大望远镜主镜位置测量中的直线位移传感器（LVDT）特性进行测量标定,获得直线位移传感器灵敏度、基本误差、线性度、重复性、往返回程误差,以便为下一步大望远镜主镜位置解算提供依据。测试结果表明,搭建的测试系统满足直线位移传感器测试需求,界面操作简单友好,直线位移传感器的精度指标达到位置解算要求,该测试系统具有一定通用性,也可用于测试其他直线位移传感器。     

铁心锥形末端对LVDT静态特性影响的研究

线性可变差动变压器(LVDT)式位移传感器具有可靠性高和非接触测量的优点,常被应用在闭环控制系统中采集位移信号。内部感应磁场分布不均导致传统LVDT线性度差、灵敏度低,必须配合外部调理电路使用。提出将可动铁心的末端设计成具有一定锥度的结构,使用ANSYS Maxwell建立LVDT有限元模型,通过Maxwell Circuit Editor设计LVDT外部激励电路,进行瞬态磁场耦合仿真。仿真结果表明,将铁心末端设计成具有一定锥度的形式确实能够提高LVDT的线性度和灵敏度。较传统LVDT,新型LVDT的线性度提高了1. 5倍,灵敏度提高了10 m V/mm。搭建实验平台,验证了该方案的可行性。     

改进型LVDT在9E重型燃机上的应用

通过对使用在燃气轮机机组IGV(进口可转导叶)上LVDT的构造、作用和工作原理的分析,以及相关的试验研究,并在实际工程中进行应用,得出IGV开度范围所对应的LVDT铁芯的线性位移量只要符合线性范围表的要求就肯定可以正常应用的结论,同时规范了LVDT的安装应用方法、参数设置、设备校验过程,对实际工作具有指导意义。     

基于STM32的智能线性位移传感器信号处理系统设计

线性位移传感器（LVDT）是一种高精度、高可靠性的直线位移传感器,广泛应用于工业自动化领域中的位移测量系统中。针对目前的传感器存在线性度和智能性偏低的问题,设计了以AD698为模拟调理系统核心用以处理LVDT信号,以STM32F407作为数字调理系统核心用以计算AD698的输出的采样信号。采用模拟信号和数字信号相结合的方案,综合了模拟信号处理率的高可靠性、高适应性和数字信号处理器中进行非线性拟合解决非线性的优点。实验结果表明该系统具有设计结构简单、功能强大、性价比高以及易操作等优点。     

一种采用AD2S1210实现LVDT到数字转换方法

通过分析旋转变压器信号与线性差动式位移传感器信号的关系及AD2S1210的转换原理,推导出AD2S1210转换数据与LVDT位置量之间的三角函数关系,设计了一种高精度LVDT信号到数字转换电路。首先由AD2S1210将LVDT信号转换为数字量,再通过FPGA进行数据变换实现LVDT到数字转换。该方法与目前的基于AD698的LVDT转换方法相比,能有效地消除了转换电路中的抖码问题,并且具有外围电路简单、抗干扰能力强等优点。给出了转换电路的设计方法,以及查找表和近似计算两种方式的FPGA代码。实验结果表明设计电路的转换分辨率达到13位,线性度达到0.2‰。     

振荡电路式 LVDT 测量系统设计

针对传统 LVDT 测量电路中高成本模块较多且性能不足的问题,提出并设计了一种基于振荡电路的 LVDT 测量系统。 测量系统将 LVDT 线圈作为谐振电感接入高性能 LC 振荡器,利用其谐振信号的频移获得待测位移,借助谐振器数学模型及理 论分析改善测量系统线性度。 样机实验结果显示,在满位移状态下频率范围可达到 73 ~ 122 kHz,采样速率和分辨率可根据实 际需求进行调整,其最高分辨率可达到 16. 7 bits,实现亚微米级测量,此时采样速率为 200 Sps,非线性误差为 0. 14%FS。 与传 统电桥方法相比,该测量系统综合性能更优,且无需低失真激励及高精度解调模块,在电路成本和尺寸方面具有显著优势。     

隔离型交流差动信号变换设备的设计

为满足国产某型飞机操纵系统传感器输出参数测量的需要,对LVDT/RVDT原理传感器输出进行实时监测,由于其阻抗较大导致后端设备负载效应大,同时要保证抽引测试设备不对原操纵系统造成安全隐患的问题,因此本文设计了一种隔离型差动交流信号变换设备。该设备可将LVDT/RVDT传感器输出的两路差分交流信号变换成直流量输出,与其实际物理量呈线性关系;同时抽引输出端采用高阻抗无源变压器隔离方式,保证不对原系统造成干扰,并满足较小的负载效应。经过仿真与试验验证,该设计简单可靠,具有一定可行性。     

降低汽机高压调门位移传感器LVDT故障率

介绍了DEH-ⅢA型纯电液调节系统的结构和控制原理、调门位移传感器特点及组成。并针对改造后汽机高压调门位移传感器LVDT故障暴露出来的问题进行分析并提出了解决办法,使这套系统更好地服务电力生产。     

基于视频处理的汽轮机调节阀LVDT故障自动监控技术

线性可变差动传感器(LVDT)是汽轮机伺服系统中反馈调节阀开度的重要测量部件,对汽轮机的安全稳定运行具有重要作用。本文在计算机视觉的基础上,采用状态拟合、目标跟踪及模式识别等算法,提出了一种能够适应于工业现场的汽轮机调节阀LVDT故障自动监控技术,通过LVDT视频图像目标区域的角点检测,判断LVDT视频图像拉杆位移量,从而确定调节阀开度,结合现场热工仪表信息,判断调节阀LVDT是否出现故障。该技术能够弥补人工巡检的不足,主动、连续对汽轮机调节阀LVDT的运行工况进行监控,有效避免因调节阀LVDT断裂、脱落等故障发现不及时导致汽轮机运行工况失衡的发生。     

应用霍耳开关元件检测液压缸位移原理的研究

位移检测装置是电液位置伺服控制、同步控制系统中的关键环节，基于霍耳效应，本文提出可集成的液压缸位移检测方法，详细介绍了该方法的原理、传感器与液压缸的集成方式、结构、特点和使用场合，通过实验，研究了液压缸运动速度变化，传感器探头与活塞杆表面间隙变化及活塞杆凹槽涂层对测量信号的影响。同时设计了传感器的信号处理电路。     

基于AD598的位移传感器的误差研究

差动变压器式位移传感器是在仪器仪表中广泛采用的电磁式变换元件。本文分析了差动变压器式位移传感器的工作原理。利用线性差动变压器的专用芯片AD598作为传感器的测量电路,深入分析了差动变压器位移传感器误差的形成,误差的测量方法及精度的标定。采用专用集成电路AD598可以大大简化差动变压器变进电路的结构,并且其线性度、可靠性和温度漂移等指标都有很大的提高。实验结果表明,基于AD598的差动变压器式位移传感器具有较高的精度。     

基于恒流源向电感充放电的LVDT设计

针对目前工业测试场合中所用到线性可变差动变压器(LVDT)系统结构与电路组成较复杂,且线性度与灵敏度不高等因素;设计出了一款空心LVDT,用直流恒流源作为其激励信号,由ARM单片机控制开关桥向原线圈充放电,在稳定放电期间,利用单片机的控制逻辑去捕获两个副线圈上的脉冲高度差来进行位移量的测量;最终试验数据表明,该方法所设...     

基于ARM与FPGA的伺服控制电路设计

根据伺服控制系统对阀门伺服电路性能的要求,针对目前伺服控制电路中存在的电路结构复杂及控制实时性较低等问题,在基于传统伺服电路设计的基础上,采用最新推出的相关功能芯片,设计了以AD698作为差动式位移传感器(L VDT)模拟量处理核心电路,以ST公司的ARM芯片STM32F051及Lattice公司的FPGA芯片XP2-PQFP208为控制系统核心的一款新型伺服控制电路,并给出了该伺服控制电路相应部分的硬件设计原理及软件设计流程.经实验证明,该设计可以有效提高系统伺服控制性能,并且具有可移植性较好,集成度高,结构简单及实时性好的优点,可以实现控制系统对伺服阀驱动功率,测量精度和稳定性等的设计要求.     

真空断路器的速度特性测量方法

通过对真空断路器机械特性的运动情况分析,提出采用电阻传感器代替光电传感器测量真空断路器运动速度的方法.位移传感器的应用使时间、速度的测量精度得到提高,它解决了目前对于某些真空断路器难以准确测量和各种传感器无法安装的弊端.     

压电传感器低频动态补偿数字滤波器设计

弹载压电传感器调理电路因测试环境的特殊性,难以采用精密的高输入阻抗电荷放大器.本文针对该问题设计了小体积的调理电路,并针对该测量电路因低频特性不足而导致的低频信号测量误差较大的问题,提出了动态实时补偿数字滤波器方法.运用CPLD器件实现了基于数字滤波器的实时动态误差校正,经实验验证,该补偿滤波器有效地延伸了压电传感器的低频测量范围,提高了弹载传感器的测量精度.     

双声路声表面波传感器测量系统研究

环境温度对声表面波传感器影响较大,常采用双声路结构补偿环境温度的影响,本文结合声表面波器件结构,设计了一种新的测量系统。它由交替工作的延迟线振荡器、混频电路和数字信号处理电路组成。延迟线振荡器输出信号经滤波后与109MHz的本机晶体振荡器输出信号相混频,通过低通滤波取其差频,并经整形后由数字信号处理电路处理。应用标准信号源验证了测量系统的准确性,频率跟踪特性误差在50Hz以内。测量系统显示直观,精度高,是双声路声表面波传感器理想的测量系统。     

复合结构永磁同步电机多点测温系统

针对复合结构永磁同步电机温升实验中测量点多、传感器引线空间有限、电磁干扰严重等问题,研究了基于二线制PT100的测温系统.为减小引线电阻及电路元件参数误差的影响,提出了基于线性测量电路的线性误差校准方法;在短时间采样窗内温度信号近似直流的条件下,分析了电磁干扰对测量的影响,对比了非同步采样条件下传统矩形窗与四项Blac...