比例閥差動(dòng)變壓器式位移傳感器參數(shù)化仿真與實(shí)驗(yàn)分析.pdf

1、隨著液壓工業(yè)的高速發(fā)展，電液比例控制技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，對(duì)比例閥用位移傳感器的性能要求也越來(lái)越高。研究高性能的比例閥用位移傳感器變得尤為重要。
　　本文以比例閥差動(dòng)變壓器式位移傳感器(LVDT)為研究對(duì)象，根據(jù)比例閥對(duì)LVDT的靜態(tài)特性要求，對(duì)影響LVDT靜態(tài)特性的電氣、結(jié)構(gòu)參數(shù)做理論、仿真和實(shí)驗(yàn)分析，優(yōu)化LVDT的靜態(tài)特性。本文以變壓器主磁通和漏磁通分布原理為基礎(chǔ)，通過(guò)安培環(huán)路定理對(duì)LVDT進(jìn)行電磁場(chǎng)分析，從而推導(dǎo)出初級(jí)線圈對(duì)次

2、級(jí)線圈的互感;通過(guò)等效電路的分析，推導(dǎo)出單個(gè)次級(jí)線圈的輸出以及次級(jí)線圈差動(dòng)輸出。并根據(jù)LVDT的差動(dòng)輸出特性分析其靈敏度、零點(diǎn)殘余電壓等靜態(tài)特性與電氣、結(jié)構(gòu)等參數(shù)之間的關(guān)系。
　　根據(jù)電磁場(chǎng)理論，結(jié)合電磁場(chǎng)有限元分析軟件Ansoft Maxwell，對(duì)LVDT進(jìn)行仿真分析。詳細(xì)說(shuō)明了該軟件中指定求解器類(lèi)型、創(chuàng)建幾何模型并指定材料屬性、施加邊界條件和激勵(lì)源、網(wǎng)格劃分和設(shè)置求解選項(xiàng)、驗(yàn)證模型和分析求解、后處理等三維電磁仿真分析的基本步

3、驟。
　　以LVDT為研究對(duì)象，應(yīng)用三維制圖軟件SOLIDWORKS建立LVDT的三維實(shí)體模型。應(yīng)用磁場(chǎng)有限元分析方法對(duì)LVDT進(jìn)行仿真研究分析，計(jì)算得到LVDT的次級(jí)線圈的輸出電壓。
　　利用建立的模型，分別改變LVDT的激勵(lì)幅值、激勵(lì)頻率等電氣參數(shù)以及線圈外徑、線圈軸向長(zhǎng)度、鐵芯長(zhǎng)度等結(jié)構(gòu)參數(shù)，對(duì)不同的模型進(jìn)行仿真分析，探討電氣、結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)LVDT靜態(tài)特性的影響趨勢(shì)。
　　LVDT仿真分析結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果的對(duì)比分析表