平面二维时栅位移传感器信号处理与误差分析研究

发布时间：2021-10-26 10:03

　　精密位移测量技术是衡量一个国家制造业水平的一个重要标志,随着第三次工业革命的发展,制造业对精密测量仪器的需求越来越广泛,同时对测量精度的要求也越来越高。在位移测量中,一维直线位移是较为典型的应用。近年来国内研制出了一种以时钟脉冲作为位移测量基准的时栅直线位移传感器,其不依赖空间精密刻线,能实现高分辨力与高精度的位移测量。在平面二维位移测量中,如果采用两个方向分别安装一个一维传感器的方法,这种方法节约了成本,方式简单,但是同时也带来了安装一致性难以保证,将会引入较大的测量误差。目前,在一维时栅直线位移传感器发展的基础上,开展了二维时栅直线位移传感器的研究工作,作为一种一体化的直线二维传感器,可以简化安装结构,并且获得较高的平面二维位移的测量精度。本项工作,主要是针对平面二维时栅位移传感器的特殊性,设计传感器信号处理电路,并从多个方面进行传感器误差分析,实现传感器的误差修正。基于此,本文开展平面二维时栅位移传感器信号处理与误差分析研究,主要研究内容如下:（1）通过对一维时栅位移传感器的理论介绍,研究了二维时栅位移传感器的工作机理,深入剖析了信号在测量过程中信号传输路径和处理方法,提出并设计... 

【文章来源】：重庆理工大学重庆市

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

二维时栅位移传感器模型

W1图 2.7 感应线圈结构示意图8 所示。X 方向第一感应信形成 x 方向上的行波信号第二感应信号进行叠加形1 111 222sin( )2sin( ) x x my y mxe k U tWye k U tW数。 放大滤波

处理的效率和正确性以及稳定的硬件电路是高精度位移测需要适应多变严苛的测量环境，同时降低制造成本，推动时栅产业化的在 Altium Designer 环境下进行电路板的设计，以 STM32F407ZGT6 为电展设计，模块化布局各部分电路，充分考虑各芯片特性，电路之间的关的减少电路之间及外部的干扰。1）模块化设计。根据不同电路实现的功能不同合理分布在 CPU 周围。制的电路靠近 CPU 附近，电源等外围电路近两个分布在电路板旁边，方便出电路分布在电路板两侧，方便操作。根据电路的电气特性合理分区，区、模拟电路区、功率驱动区，避免不同电气特性电路之间的相互干扰能的电路应尽量集中布局，调整各元器件之间啊的位置，使得连线最短最2）合理布线。一般情况下首先对电源线及底线进行布局，以保证电路，在条件允许的情况下，尽量加宽电源线和底线宽度，最好是底线比电源比较严格的线进行布置，信号线不要形成回路，原理图布线完成后应对，以保证稳定性和美观程度。图 3.17 为系统电路板图。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进卡尔曼滤波的陀螺仪误差补偿算法[J]. 李鲁明,赵鲁阳,唐晓红,何为,李凤荣.  传感技术学报. 2018(04)
[2]智能传感器市场投资分析报告[J]. 林全.  机器人技术与应用. 2017(06)
[3]智能传感器发展现状探究[J]. 顾燕.  无线互联科技. 2017(21)
[4]基于测量基准变换的增量直线式时栅传感器研究[J]. 陈自然,刘小康,杨继森,李钢.  仪器仪表学报. 2017(01)
[5]智能传感器的研究与设计[J]. 康亚杰.  长春大学学报. 2016(10)
[6]CCD与CMOS的图像传感技术[J]. 万璞,王丽莎.  电子技术与软件工程. 2016(10)
[7]从“十三五”时期国际经济环境看我国经济发展面临的机遇与挑战[J]. 张亚雄,张晓兰.  经济纵横. 2015(11)
[8]基于TDC-GP2的时间间隔测量系统设计[J]. 杨兵,崔永俊,贾磊,王晋伟.  计算机测量与控制. 2015(09)
[9]混沌海杂波背景下的微弱信号检测混合算法[J]. 行鸿彦,张强,徐伟.  物理学报. 2015(04)
[10]基于STM32F4的时栅位移传感器信号处理系统设计[J]. 周金钢,彭东林,郑方燕,郑永,王淑娴.  计算机测量与控制. 2015(01)

博士论文
[1]新型光纤光栅传感技术研究[D]. 庞丹丹.山东大学 2014

硕士论文
[1]寄生式时栅位移传感器电气系统及误差修正模型研究[D]. 冉扬洁.重庆理工大学 2016
[2]基于网络接口的离散IO模块设计[D]. 李欣.电子科技大学 2015



本文编号：3459310