| 基于组合测量方式的新型磁场式时栅位移传感器 |
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| 引用本文： | 陈自然,张桁潇,刘小康,陈鸿友,余海游.基于组合测量方式的新型磁场式时栅位移传感器[J].仪器仪表学报,2023,44(6):107-115. |
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| 作者姓名： | 陈自然 张桁潇 刘小康 陈鸿友 余海游 |
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| 作者单位： | 1. 重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心，2. 重庆大学光电工程学院，3. 时栅传感及先进检测技术重庆市重点实验室;1. 重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心，3. 时栅传感及先进检测技术重庆市重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金 ( 52175495, 52125503 )、 重庆市自然科学基金 ( cstc2020 jcyj-msxmX0917 )、 重庆英才项目 ( cstc2022ycjh-bgzxm0098)资助 |
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| 摘 要： | 针对数字化精密机械加工装备和测量仪器中的关键功能部件———位移传感器测量精度过分依赖高精度加工的难题,提
出基于组合测量方式的新型位移传感新方法。 利用在平面上均匀分布的激励绕组产生交变磁场,构建运动参考系,建立位移和
时间基准之间的映射关系。 通过控制感应绕组的形状实现磁场精确约束,从原理上抑制谐波误差。 采用差分排布的感应绕组
式及组合测量方式增强抗干扰性,提高位移测量精度。 通过电磁仿真验证,进行测量误差分析,优化结构参数。 研制了传感器
样机并进行实验验证,结果表明在 144 mm 测量范围内,测量误差为±2. 25 μm,分辨力为 0. 15 μm。 不同于传统高精度位移传
感器严重依赖高精度光刻制造加工,此方法通过对磁场的精确约束和传感原理创新实现精密位移测量,具有结构简单,成本低
等优势具有重要学术和工程应用价值。
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| 关 键 词： | 直线位移 组合测量 时栅传感器 交变磁场 |
Novel magnetic-field type time-gating displacement sensors based on a combined measurement method |
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| Chen Ziran,Zhang Hengxiao,Liu Xiaokang,Chen Hongyou,Yu Haiyou.Novel magnetic-field type time-gating displacement sensors based on a combined measurement method[J].Chinese Journal of Scientific Instrument,2023,44(6):107-115. |
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| Authors: | Chen Ziran Zhang Hengxiao Liu Xiaokang Chen Hongyou Yu Haiyou |
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| Affiliation: | 1. Engineering Research Center of Mechanical Testing Technology and Equipment, Ministry of Education, Chongqing University of Technology,2. College of Optoelectronic Engineering, Chongqing University,3. Chongqing Key Laboratory of Time-Grating Sensing and Advanced Testing Technology;1. Engineering Research Center of Mechanical Testing Technology and Equipment, Ministry of Education, Chongqing University of Technology,3. Chongqing Key Laboratory of Time-Grating Sensing and Advanced Testing Technology |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | linear displacement combined measurement time-gating sensors alternating magnetic field |
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