磁柵位移傳感器的研究.pdf

1、隨著我國工業(yè)自動化的發(fā)展，測量技術(shù)的不斷提高，市場對磁柵尺的需求量也越來越大。目前磁柵的應用十分廣泛，涉及到冶金、機械、石化、運輸、水利等行業(yè)，但是我國的磁柵尺產(chǎn)業(yè)化程度較低，相關(guān)產(chǎn)品的性價比差，遠遠不能滿足市場的需求。這主要是由于國外相關(guān)產(chǎn)品精度高品種齊全，并對關(guān)鍵技術(shù)的封鎖，加上國內(nèi)對磁柵尺的研究還處于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，使精度很難提高，致使國內(nèi)的磁柵需求量絕大部分靠進口。
　　因此，本文采用新型的磁柵結(jié)構(gòu)所設(shè)計的磁柵位移傳感器，對其

2、進行了深入研究，目的是研制出高性價比、小型化、低成本、高精度、易于產(chǎn)業(yè)推廣的絕對式磁柵位移傳感器。本文提出新型的磁柵、磁頭結(jié)構(gòu)；為提高原始電壓信號的質(zhì)量，本文采用三相六元件的信號發(fā)生方案，通過差分處理濾除了由于裝配偏差和零點漂移帶來的信號誤差；并對磁柵信號發(fā)生結(jié)構(gòu)進行了ANSYS有限元電磁場分析，依據(jù)磁場分析的結(jié)論選擇磁頭安裝間隙，進一步提高了信號質(zhì)量，此結(jié)構(gòu)不僅滿足了本課題的需要，而且為今后研制絕對式磁柵位移傳感器奠定了理論基礎(chǔ)。在磁

3、柵的信號處理方面，文中選擇了基于查表方式的信號處理算法，降低了處理芯片的運算量，并通過對高性能的16位嵌入式單片機 dsPIC33FJ64MC706的開發(fā)實現(xiàn)了此算法。由于該款單片機的應用，不僅簡化了信號處理硬件的外圍電路，滿足了磁柵小型化的設(shè)計要求，而且實現(xiàn)了磁柵高速的運算能力和實時的信號處理功能，提高了磁柵的分辨率和工作可靠性。
　　本文將課題研制的磁柵位移傳感器樣品與現(xiàn)有分辨率為0.5μm的Renishaw光柵尺的輸出信號進