基于PCB工艺的小型化电磁感应式角位移传感器研究
发布时间：2022-11-05 00:26
随着全球工业领域的不断扩展,传统制造工业向自动化和智能化的发展的趋势逐步上升,作为全闭环控制系统中位置反馈核心元件的位移传感器,对整个控制系统的工作性能起决定性作用。电磁感应式角位移传感器经过多年发展,因其具有稳定性高、可靠性好、对工作环境要求低等优势广泛应用于工业及军工领域。传统的电磁感应式角位移传感器,如旋转变压器、感应同步器因体积和重量等因素,未能满足工业自动化领域的发展需求,尤其是机器人行业的发展需求。因此,诸多新型的盘式角位移传感器迅速发展,如Zettlex IncOder编码器、Netzer旋转编码器、盈动高科旋转编码器等。其中,Zettlex IncOder编码器为电磁感应式传感器,相比于盘式结构的感应同步器,具有较高的集成度,所以在对传感器的体积、重量等比较敏感的场合得到了广泛应用。鉴于传统电磁感应式角位移传感器的不足和新型角位移传感器的发展需求,本文结合当今较为成熟的PCB（Printed Circuit Board）技术,开展了一种基于PCB工艺的小型化电磁感应式角位移传感器研究,本文的主要研究内容和成果如下:（1）根据主流传感器的测量原理及研究现状,结合电磁学理论...
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1.绪论
1.1 研究的背景和意义
1.2 角位移传感器的国内外研究现状
1.2.1 光栅角位移传感器
1.2.2 旋转变压器
1.2.3 感应同步器
1.2.4 Zettlex IncOder传感器
1.2.5 电磁感应式时栅位移传感器
1.3 本文主要研究内容
2.电磁感应式角位移传感器理论研究
2.1 引言
2.2 传感器相关的电磁理论
2.2.1 磁路中的基本概念
2.2.2 磁路中的基本定律
2.3 磁场约束方法的研究
2.3.1 导磁体对磁场的约束
2.3.2 线圈形状对磁场的约束
2.4 本章小结
3.基于PCB工艺的角位移传感器模型仿真分析
3.1 引言
3.2 传感器模型的分析过程
3.3 单通道齿形转子平面式传感器模型仿真与分析
3.4 单通道阵列铜箔转子平面式传感器模型仿真与分析
3.5 双通道绝对式传感器模型仿真与分析
3.6 本章小结
4.实验平台及其电气系统的设计与搭建
4.1 引言
4.2 电气系统设计
4.3 实验平台搭建
4.4 本章小结
5.传感器样机与实验研究
5.1 引言
5.2 传感器PCB设计和制作
5.2.1 传感器PCB设计
5.2.2 传感器PCB制作
5.2.3 传感器样机装配方案
5.3 实验验证与误差分析
5.3.1 传感器样机的精度实验
5.3.2 传感器样机的误差分析
5.4 传感器的小型化样机与实验
5.4.1 传感器结构设计与制作
5.4.2 精度实验与误差分析
5.5 本章小结
6.总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]旋转变压器解码算法性能研究[J]. 赵嘉瑞. 科技与创新. 2019(20)
[2]光栅精密位移测量技术发展综述[J]. 高旭,李舒航,马庆林,陈伟. 中国光学. 2019(04)
[3]以智能制造为突破口推进实施《中国制造2025》——访中国工程院院士、清华大学教授柳百成[J]. 齐美娟. 中国国情国力. 2018(10)
[4]一种平面超薄型电磁感应式角位移传感器[J]. 董良浩,汤其富,彭东林,王阳阳. 仪表技术与传感器. 2018(03)
[5]基于增量式光栅编码器的高精度角位移测试方法[J]. 刘晴晴,韩利军,任磊,邵春江. 航天控制. 2017(03)
[6]具备自标定功能的绝对式时栅位移传感器[J]. 王阳阳,陈锡侯,彭东林,武亮,汤其富. 工具技术. 2017(04)
[7]“互联网+”概念解读[J]. 梁川,陈超,彭博施,李超. 中国石油石化. 2016(S2)
[8]24位绝对式编码器处理电路的改进设计与实现[J]. 杨顺平. 电光与控制. 2015(02)
[9]提高嵌入式时栅传感器精度的测头设计方法[J]. 孙世政,彭东林,付敏,汤其富. 仪器仪表学报. 2015(01)
[10]一种光强正交调制的新型线性位移传感器研究[J]. 彭东林,付敏,朱革,郑方燕,李彦. 光学学报. 2014(12)
博士论文
[1]基于时变磁场精确约束方法的时栅位移传感器研究[D]. 汤其富.重庆大学 2015
[2]时空坐标转换理论及场式时栅位移传感器实验研究[D]. 张兴红.重庆大学 2003
硕士论文
[1]具有绝对编码绕组的感应同步器测角系统研究[D]. 徐繁荣.哈尔滨工业大学 2018
[2]时变磁场精确约束方法及其在时栅传感器中应用研究[D]. 董良浩.重庆理工大学 2018
[3]基于特种时栅转台的直流力矩电机运动控制系统研究[D]. 田迎新.重庆理工大学 2018
[4]具备自校正功能的绝对式时栅角位移传感器研究[D]. 王阳阳.重庆理工大学 2017
[5]基于标准件构建的新型变磁阻式时栅测量系统研究[D]. 索龙博.重庆理工大学 2016
[6]基于DSP的感应同步器测角系统设计[D]. 邹桉.哈尔滨工业大学 2015
[7]光栅数据采集与误差修正技术[D]. 董珊珊.合肥工业大学 2014
[8]感应同步器精密测角技术研究[D]. 鲍茂然.哈尔滨工业大学 2013
[9]一种新型磁阻式旋转变压器及其解码电路的研究与设计[D]. 周亚明.湖南大学 2013
[10]松耦合技术在旋转导向钻井中的研究与应用[D]. 李永振.西安石油大学 2011
本文编号：3701582
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1.绪论
1.1 研究的背景和意义
1.2 角位移传感器的国内外研究现状
1.2.1 光栅角位移传感器
1.2.2 旋转变压器
1.2.3 感应同步器
1.2.4 Zettlex IncOder传感器
1.2.5 电磁感应式时栅位移传感器
1.3 本文主要研究内容
2.电磁感应式角位移传感器理论研究
2.1 引言
2.2 传感器相关的电磁理论
2.2.1 磁路中的基本概念
2.2.2 磁路中的基本定律
2.3 磁场约束方法的研究
2.3.1 导磁体对磁场的约束
2.3.2 线圈形状对磁场的约束
2.4 本章小结
3.基于PCB工艺的角位移传感器模型仿真分析
3.1 引言
3.2 传感器模型的分析过程
3.3 单通道齿形转子平面式传感器模型仿真与分析
3.4 单通道阵列铜箔转子平面式传感器模型仿真与分析
3.5 双通道绝对式传感器模型仿真与分析
3.6 本章小结
4.实验平台及其电气系统的设计与搭建
4.1 引言
4.2 电气系统设计
4.3 实验平台搭建
4.4 本章小结
5.传感器样机与实验研究
5.1 引言
5.2 传感器PCB设计和制作
5.2.1 传感器PCB设计
5.2.2 传感器PCB制作
5.2.3 传感器样机装配方案
5.3 实验验证与误差分析
5.3.1 传感器样机的精度实验
5.3.2 传感器样机的误差分析
5.4 传感器的小型化样机与实验
5.4.1 传感器结构设计与制作
5.4.2 精度实验与误差分析
5.5 本章小结
6.总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]旋转变压器解码算法性能研究[J]. 赵嘉瑞. 科技与创新. 2019(20)
[2]光栅精密位移测量技术发展综述[J]. 高旭,李舒航,马庆林,陈伟. 中国光学. 2019(04)
[3]以智能制造为突破口推进实施《中国制造2025》——访中国工程院院士、清华大学教授柳百成[J]. 齐美娟. 中国国情国力. 2018(10)
[4]一种平面超薄型电磁感应式角位移传感器[J]. 董良浩,汤其富,彭东林,王阳阳. 仪表技术与传感器. 2018(03)
[5]基于增量式光栅编码器的高精度角位移测试方法[J]. 刘晴晴,韩利军,任磊,邵春江. 航天控制. 2017(03)
[6]具备自标定功能的绝对式时栅位移传感器[J]. 王阳阳,陈锡侯,彭东林,武亮,汤其富. 工具技术. 2017(04)
[7]“互联网+”概念解读[J]. 梁川,陈超,彭博施,李超. 中国石油石化. 2016(S2)
[8]24位绝对式编码器处理电路的改进设计与实现[J]. 杨顺平. 电光与控制. 2015(02)
[9]提高嵌入式时栅传感器精度的测头设计方法[J]. 孙世政,彭东林,付敏,汤其富. 仪器仪表学报. 2015(01)
[10]一种光强正交调制的新型线性位移传感器研究[J]. 彭东林,付敏,朱革,郑方燕,李彦. 光学学报. 2014(12)
博士论文
[1]基于时变磁场精确约束方法的时栅位移传感器研究[D]. 汤其富.重庆大学 2015
[2]时空坐标转换理论及场式时栅位移传感器实验研究[D]. 张兴红.重庆大学 2003
硕士论文
[1]具有绝对编码绕组的感应同步器测角系统研究[D]. 徐繁荣.哈尔滨工业大学 2018
[2]时变磁场精确约束方法及其在时栅传感器中应用研究[D]. 董良浩.重庆理工大学 2018
[3]基于特种时栅转台的直流力矩电机运动控制系统研究[D]. 田迎新.重庆理工大学 2018
[4]具备自校正功能的绝对式时栅角位移传感器研究[D]. 王阳阳.重庆理工大学 2017
[5]基于标准件构建的新型变磁阻式时栅测量系统研究[D]. 索龙博.重庆理工大学 2016
[6]基于DSP的感应同步器测角系统设计[D]. 邹桉.哈尔滨工业大学 2015
[7]光栅数据采集与误差修正技术[D]. 董珊珊.合肥工业大学 2014
[8]感应同步器精密测角技术研究[D]. 鲍茂然.哈尔滨工业大学 2013
[9]一种新型磁阻式旋转变压器及其解码电路的研究与设计[D]. 周亚明.湖南大学 2013
[10]松耦合技术在旋转导向钻井中的研究与应用[D]. 李永振.西安石油大学 2011
本文编号：3701582
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