磁致伸缩式扭转超声波位移传感器的研究与设计

介绍磁致伸缩式扭转超声波位移传感器的工作原理及设计机制。该传感器利用磁致伸缩的Wiedeman效应发射扭转波，利用磁致伸缩逆效应接收回波信号，根据发射脉冲与回波信号的时间差计算活动磁铁的位置，由于磁致伸缩材料和扭转波传播的特性，以及测量电路对于精确测时功能的实现，使和该传感器同时具有精度高，成本低，寿命长和安装简便，适用范围宽等优点。     

磁致伸缩位移传感器信号处理电路的研究与实现

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,设计发射脉冲与回波信号的时间差计算活动磁铁的位置.设计并实现了激励脉冲发射电路、滤波、信号放大、电压比较、检波等信号处理电路.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的实现,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.     

磁致伸缩位移传感器应用研究

主要阐述磁致伸缩位移传感器的测量机理,介绍了磁致伸缩位移传感器工作原理,重点讨论了影响磁致位移传感器测量精度的指标,并提出了应对措施。     

磁致伸缩线性位移传感器数据采集系统研究与实现

介绍磁致伸缩线性位移传感器的工作原理以及如何在Windows98环境下实现PC机与单片机AT89C51的串口通信，并通过单片机AT89C51组成的硬件电路对磁致伸缩线性位移传感器数据进行采集，同时对采集到的数据进行数字滤波与实时动态显示。     

带磁致伸缩位移传感器液压缸

本文介绍带磁致伸缩位移传感器液压缸的结构特点。分析说明了磁致伸缩位移传感器的工作原理及性能。     

基于SSI的磁致伸缩位移传感器测量系统的设计

设计了一种基于SSI的磁致伸缩位移传感器测量系统,重点介绍了测量系统的硬件设计和SSI接口时序。采用SSI接口作为磁致伸缩位移传感器的输出方式,通过FPGA综合管理和时序设计实现多路SSI信号的测量,并可以通过PCI总线传输接口实现FPGA与上位机的数据通信。测试结果表明,该设计方案稳定、可靠,满足测量系统性能指标要求。     

振动式结冰传感器的设计理论

为了实现复杂环境中结冰的自动探测,根据材料的磁致伸缩特性及其逆效应,设计了振动式结冰传感器.建立振管式冰传感器的物理模型,并分析振管探头的振动原理.设计传感器的谐振电路并分析其工作原理.电路采用单一线圈实现驱动和信号拾取;利用锁相环技术实现信号的相位转移,提高了测量精度和信号的稳定性.对样品进行了性能测试,结果显示该传感器分辨率高、线性度好,证实了设计理论的正确性.     

超磁致伸缩材料传感/执行器的原理与应用

超磁致伸缩材料作为一种新型功能材料,具有大磁致伸缩系数、高能量密度、低磁场驱动、高磁机转换效率以及快速响应等优点,在精密驱动技术中得到应用。利用磁致伸缩正效应可以开发微位移执行器、力驱动器和振动器等;利用磁致伸缩逆效应可以开发力、力矩和位移传感器以及能量转换器;利用磁致伸缩正逆耦合效应可以开发集驱动、力测量、输出力感知和输出力可控等功能于一体的器件,应用于精密驱动领域。在分析了磁致伸缩正效应、逆效应以及正逆耦合效应机理的基础上,阐述了超磁致伸缩传感器、执行器以及传感执行一体化器件的开发原理及其应用现状。     

基于单片机的磁致伸缩位移传感器数字化处理系统研究

介绍了磁致伸缩位移传感器的结构、工作原理及信号特点，提出了一种小型数字化处理系统，利用单片机对磁致伸缩位移传感器的输出模拟信号进行数字化处理，采用轴取被测信号特征量的滑动滤波算法，得到准确的数字信号，以异步串行通信方式传输，提高了传感器的整体性能，使传感器更具智能化。     

磁致伸缩-磁翻板一体化强酸强碱罐液位检测装置的研究

基于磁致伸缩液位传感器和磁翻板液位检测装置的工作原理,将磁致伸缩传感器和磁翻板液位计组合,通过实验再将磁致伸缩和磁翻板装置共用一个磁浮子,并结合单片机缓和GSM技术实现了磁致伸缩-磁翻板一体化液位检测装置对强酸、强碱罐酸碱液位的非接触式测量.     

适用于无轴承薄片电机的低成本霍尔近距离位移传感器

基于无轴承薄片电机的需要而开发和研究了两种低成本霍尔位移传感器,介绍了基本的工作原理,对模型进行了理论分析,设计了匹配电路与霍尔元件相结合,并在动态和静态下进行了实验.实验结果表明该位移传感器有较高的测量精度,与理论分析比较吻合.应用结果表明该位移传感器性能优良,能够满足无轴承薄片电机的要求.     

基于单片机的拉线式位移传感器的设计

本文以编码器技术为基础,设计了一种基于单片机的大量程拉线式位移传感器,它以增量型编码器和单片机为核心,经过各功能电路的处理,完成位移变化的精确测量并显示。该数字显示拉线式位移传感器,在结构和功能上都有改进和拓展,不仅具有传统拉线式位移传感器的基本功能,而且还能通过LCD屏显示位移的大小和方向。该传感器克服传统拉线式位移传感器的易磨损、分辨力差、阻值偏低、高频特性差等缺点,提高了测量精度。     

横向磁通径向位移传感器研究

横向磁通传感器是一种对转子径向位移进行测量的新型传感器。与传统的涡流或电感式传感器相比,其凭借独特的探头设计,具有高性价比、高精度、高灵敏度、结构紧凑等优点。通过理论分析,研究了影响该传感器灵敏度的若干因素。建立有限元模型,通过仿真明确了传感器探头设计的要点,总结了设计规律。设计并优化实验电路,搭建实验平台完成了对传感器的性能测试,结果表明该传感器具有良好的灵敏度、线性度和极低的X-Y耦合度。将此传感器成功应用于某主动式磁轴承转子的位移检测,实现了稳定悬浮,并且转速达到了12 000 r/min。     

干涉式光纤位移传感器

一种光纤位移传感器，光路方案选择合理，结构简单，抗干扰能力强，且采用低零漂，低噪声，高增益带宽的集成模块及微机处理，使位移测量的分辩率高达１０＾－１１ｍ以上，并能进行在线检测。     

时栅位移传感器在构造场中的耦合特性研究

为了进一步溯源时栅位移传感器磁场耦合过程引起的误差,对时栅位移传感器在构造场中的耦合特性进行研究,并研制了一种基于指数形平面线圈结构的新型直线时栅位移传感器。建立传感器工程构造磁场的数学模型,分析传感器耦合间隙对线圈耦合平面磁场分布的影响,研究不同形状平面线圈的耦合特性;根据传感器的耦合特性,构建了一种新型直线时栅位移传感器测量模型,对该模型进行了电磁场有限元仿真和仿真误差分析,得出该结构最佳感应间隙为0.4 mm;对传感器的结构误差进行了溯源分析,进一步优化传感器的结构;搭建实验平台,利用双层PCB绕线工艺加工传感器定尺和动尺,对优化前后的传感器样机开展对比实验。实验结果表明,设计的基于指数形平面线圈结构的新型直线时栅位移传感器可以有效抑制传感器的四次误差,新研制的传感器样机的原始测量精度在原有的基础上提高了45.8%。     

精密时栅位移传感器研究

根据现有栅式位移传感器存在的分辨率不高、抗干扰力不强等不足而开展了这项研究.提出"用时间测量空间"的新方法,介绍了由此思想而设计的一种全新原理的传感器--"时栅"位移传感器.     

Compact diffractive interferometric displacement sensor in reflection

A displacement measurement technology of diffractive interferometry has been developed in the objective of miniaturization. The interference principle has been implemented in the form of a miniature read head prototype according to a novel device configuration after a discussion on the fabrication and mouting tolerances has been made conducting to a high resolution micro-optical encoder. A read-out grating acting simultaneously as a subwavelength and a two order grating enables the miniaturization of a diffractive interferometric optical displacement sensor of the reflection type.     

风力发电机测震仪

为了检测风力发电机振动情况,减少振动引起的破坏,研究设计了风力发电机测震仪。该测震装置引入无触点振动传感器的结构以提高装置的耐用性,实现了二维振动的检测。通过实验建立了位移传感器电流与位移的关系,以传感器的数学模型为基础,经过信息处理与数据分析,可同时测试振动的振幅、频率及方位,并对其可行性作了必要的论证。以VB作为开发工具,开发了实时监测的人机接口及设定风机振动的报警值功能模块,并可对报警信息实时记录。     

光强正交调制型位移传感器的数学模型与误差分析

针对传统光学位移测量方法对环境要求高和制造精度难以提高等问题,提出了一种以交变光场为测量媒介的新型线性位移检测方法。基于提出的方法,设计了一种光强正交调制型位移传感器。该方法采用基于光强正交变化的两路电驻波合成电行波信号,通过对行波信号时间先后的测量实现空间位移的测量。为了深入理解传感器的传感机理,推导了传感器的测量模型,分析了与传感机理相关的关键因素对测量误差的影响。根据测量原理和测量模型的理论分析,研制出传感器原理样机,通过实验测试了各种关键因素对测量误差的影响,并进一步优化设计了传感器结构与参数。实验显示,优化后的传感器在108mm测量范围内的测量精度达到±0.5μm,是一种新的无需精细刻划的位移检测方案。