絕對式磁柵傳感器的設(shè)計與研究.pdf

1、磁柵是一種位移測量技術(shù)。由于磁柵具有良好的抗干擾能力，對環(huán)境要求低，可以工作在多灰塵，潮濕，多油污等環(huán)境中正常工作。但是磁柵位移傳感器的精度較低，難以實現(xiàn)絕對位移輸出，基于課題來源，本文從傳感器結(jié)構(gòu)出發(fā)，通過對磁柵傳感器結(jié)構(gòu)改進(jìn)同時獲得細(xì)分信號和節(jié)距信息信號，并采用高精度的電子細(xì)分來提高磁柵的精度，通過設(shè)計磁編碼序列來解決絕對位移輸出的難題，來設(shè)計出可以工作在惡劣環(huán)境下的絕對式磁柵位移傳感器。
　　 本文介紹了國內(nèi)外位移傳感器的

2、現(xiàn)狀，通過對比分析，選取球柵結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，并對傳感器的結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)，對傳感器的讀數(shù)頭，感應(yīng)線圈激勵線圈組的繞線方式，鐵芯結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計，從感應(yīng)線圈中獲得高質(zhì)量的細(xì)分信號，并在尺身上錄制磁編碼信號，利用霍爾傳感器采集出磁編碼信號來實現(xiàn)絕對位移的輸出。對設(shè)計的傳感器的測量原理進(jìn)行了深入的研究，通過ANSYS軟件對設(shè)計的磁柵位移傳感器的磁場進(jìn)行模擬仿真，探討其電磁分布情況，得出傳感器位移與輸出電壓信號的規(guī)律。引入高精度的CORDIC算法對傳感

3、器細(xì)分信號進(jìn)行電子細(xì)分，并對CORDIC算法進(jìn)行了優(yōu)化，對優(yōu)化后的算法進(jìn)行了仿真。對磁編碼序列進(jìn)行了研究，采用m序列對直線型和圓環(huán)型的各種情況進(jìn)行了討論，給出了編碼的步驟和方法。最后對信號處理模塊進(jìn)行了仿真，分析了誤差來源。
　　 論文主要工作歸納如下:
　　 1)重新設(shè)計了磁柵傳感器結(jié)構(gòu)，可同時獲得細(xì)分信號和節(jié)距信息信號，用ANSYS軟件分析了傳感器在靜態(tài)和動態(tài)情況下的磁場規(guī)律，得出間隙在1mm到2mm之間，可以得到比