磁致伸缩位移传感器的研究与应用

介绍磁致伸缩传感器的工作原理及实现机制,此传感器利用磁致伸缩效应,根据发射端的激励脉冲电流,产生脉冲磁场,计算发射脉冲与回波信号的时间差计算活动磁铁的位置,由于磁致伸缩材质和扭转波的传播特性,以及电子测量电路对于精确测时功能实现,使得该传感器同时具有精度高、测量大位移、寿命长、安装简便,适用范围广等优点。     

磁致伸缩液位计信号调理电路设计与仿真分析

为提高磁致伸缩液位计的信噪比和稳定性,消除杂波对液位计测量准确性的干扰,以量程小于２m 的微型磁致伸缩液位计为研究对象,设计了二阶有源带通选频放大电路,并利用 Multisim 软件进行仿真分析,论证了该调理方案提高微型磁致伸缩液位计感应信号信噪比和抗干扰性的可行性。     

磁致伸缩液位计信号调理电路设计与仿真分析

为提高磁致伸缩液位计的信噪比和稳定性,消除杂波对液位计测量准确性的干扰,以量程小于2m的微型磁致伸缩液位计为研究对象,设计了二阶有源带通选频放大电路,并利用Multisim软件进行仿真分析,论证了该调理方案提高微型磁致伸缩液位计感应信号信噪比和抗干扰性的可行性。     

关于长线磁致伸缩位移传感器信号激励的研究

长线磁致伸缩位移传感器是一种利用磁致伸缩材料的磁致伸缩效应及其逆效应实现位移测量的传感器.本文讨论了该种传感器的信号激励相关参数对检测信号强度的影响,通过改变信号激励模块中驱动脉冲的触发周期和激励周期,进行检测信号的比较,讨论了不同触发周期及激励周期下感应波信号及弹性波信号的信噪比,从理论上分析了包括触发周期、激励周期在内的多种影响检测信号的因素,通过确定适当的信号激励参数,取得了较好质量的弹性波信号,为提高该种传感器的检测精度和检测范围提供了实验数据和理论依据.     

磁致伸缩形变传感器

主要介绍磁致伸缩形变传感器的结构设计，标定，以及磁致伸缩形变的测量。     

磁致伸缩位移传感器中CPLD与单片机通信设计

介绍了一种采用CPLD＋单片机结构的磁致伸缩位移传感器系统,重点研究了该传感器中CPLD与单片机通信系统的设计与实现.结合传感器产生的16位数字信号的特性,提出了一种比常规串行通信方法更为简单、灵活的自定义串行通信方法,并设计了通信时序图,据此搭建CPLD与单片机通信系统的硬件电路.该通信系统中通过在CPLD中实现通信接口电路,提供数据、控制、握手信号的接口与单片机建立通信.通过实验验证,该通信系统能够实现准确、实时的数据传输,且能保证传感器系统的位移测量精度.     

磁致伸缩飞机油位传感器的电路设计

本文根据磁致伸缩液位传感器的测量原理,进行了磁致伸缩油位传感器的电路设计,对燃油密度变化造成的误差进行了温度补偿。该方法可以使燃油液位测量精度得到很大改进,有一定的实用性和先进性。     

薄膜磁致伸缩系数计算机辅助测试系统的设计

采用激光光杠杆放大的方法,利用位置敏感传感器(PSD)探测激光光点的位移,通过AD转换,由计算机EPP接口对数据进行采集,并利用C 开发了基于WINDOWS平台的数据采集处理可视化界面,设计实现了对悬臂梁微挠度的测量,最终得到薄膜磁致伸缩系数λ的可视化计算机辅助测试系统.     

磁致伸缩微位移工作台的新型定位方法

稀土超磁致伸缩材料广泛应用于传感器、执行器.本文介绍了我们研制的一种磁致伸缩微位移工作台的结构、运动原理以及新型精密定位控制方法,即电磁式吸紧定位.实验测量微位移最小分辨率达2nm.整个微位移工作台结构简单,位移分辨率高,且能够实现双向可控运动.     

基于超磁致伸缩材料的光纤光栅电流传感器

电流是电气领域进行监测和设备保护的关键参数,精确测量电流参量能确保电力设备运行的安全。提出了基于超磁致伸缩材料的光纤光栅电流传感器的设计方案,将工频大电流通过Rogowski线圈得到采样电流,采样电流通过驱动线圈能够产生一定强度的磁场,超磁致伸缩材料在磁场力作用下形变带动粘贴的光纤Bragg光栅伸缩,通过测量其中心波长变化量来测量电流值。利用ANSYS有限元分析软件确定了驱动线圈的直径为3 cm,仿真得产生磁场强度在超磁致伸缩材料产生应变的线性区域(100~200 MPa)。传感器分辨率在1 pm/A,灵敏度为0.034 61 pm/A,实现可探测母线电流的传感器的结构设计。     

磁致伸缩式扭转超声波位移传感器计时方法实现

介绍磁致伸缩式扭转超声波位移传感器的工作原理。由于活动磁铁的位置测量实际是对于触发脉冲与回波信号间的时间差测量。所以时差的测量成为提高位置测量精度的关键。除了传统的电子电路计时外，一种利用信号互相关分析计算时差的软件计时方法得到实现。通过实验对两种计时方法进行比较。     

液体酸度测量

在利用传感器进行液体酸度测量的时候,往往由于传感器电极本身的差异,或是由于放大电路元器件的精确度的不同而引起的系统误差总是不可避免的,同时,温度对于输出信号的影响也是不可忽视的。本文分别从软硬件2个方面来解决由于系统误差而引起的输出信号的飘移问题。文中首先简要介绍了pH值电极的工作原理,然后给出了2种软件标定和温度补偿方法,最后提供了一个pH值电极信号测量的后置放大电路的设计方案,并重点指出了在硬件电路实现时的一些关键问题,特别是第一级运放电路元件的选型问题。     

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.     

超磁致伸缩振动传感器输出特性的实验研究

超磁致伸缩材料Terfenol-D在机械应力作用下,磁化强度会发生变化,这种效应为逆磁致伸缩效应或Villari效应,利用该效应可以制作将机械能转换成电能的振动传感器。进行振动传感器的实验研究,结果表明在合适的偏置磁场和较小的预应力偏置条件下,传感器输出的感应电压峰-峰值较大,传感器输出感应电压的峰-峰值和输入振动信号的频率和幅值成正比。基于电磁学原理和铁磁材料的磁化强度模型,计算振动传感器的偏置磁场和预应力对感应电压输出的影响,并计算振动传感器在机械振动输入条件下的感应电压输出,实验结果与计算结果基本相符。实验结果和计算结果为振动传感器的优化设计和应用打下基础。     

高功率瞬态电场传感器的设计与分析

高功率瞬态电场的测试是电磁环境效应评估与防护研究领域的难点。笔者基于有源电光调制法,设计了一种高功率瞬态电场传感器。通过建立简化的等效电路模型,并借助CST微波工作室对该传感器的结构建模仿真,分别从频域和时域分析了接收天线负载对传感器接收特性的影响,并得到了一致的结果。结果表明:接收天线采用单极子天线,负载采用低阻时响应信号为被测电场的微分信号,采用高阻时响应电压与被测电场场强成正比,通过改变负载电容取值可以控制传感器量程。     

智能型电容式位移传感器的研制及应用

介绍了一种用于大坝及工程安全监测的智能型电容式位移传感器的设计原理、构成及开发中的主要技术问题，阐述了智能型电容式位移传感器的功能特点、主要技术性能指标，重点阐述了测量电路的设计技术、电容式传感器的测量方法、数据处理、通信接口及通信协议等。最后给出了实验数据并介绍了应用情况。     

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。