多周波数磁場結合の絶対格子角位移センサー

YANG Jisen ,  

LIU Bangquan ,  

YI Jingsong ,  

CAO Junjie ,  

LUO Yunpei ,  

ZHANG Jing ,  

摘要

磁場センサーの双磁道構造の大容積と同一周波数励起による磁道間の干渉問題を解決し、信号対雑音比と測定精度を向上するために、多周波数磁場結合の絶対格子角位移センサーの設計案を提案し、産業応用の空間制約計測要求を満たすための提案です。まず、平面コイルの瞬時磁場結合理論モデルを構築し、異なる形状の励起コイルの磁場分布特性を分析し、増分式測定原理に基づいて絶対一磁道角位移センサーモデルを構築しました。相互素数の絶対格子位置解算案を構築し、500 kHz(粗加工機)および1 MHz(精加工機)の双周波同期励起案を使用し、高周波から低周波への原理を使用して、高周波励起信号下でセンサーの高信号対雑音比と高分解能の矛盾問題を解決しました。電磁界シミュレーションと誤差解析により、センサーの最適結合間隙を1.0mmに決定しました;最後に、外径84mmのセンサー試作機を製造し、性能試験を完了しました。実験結果は、このセンサーが小型化し、効果的に粗加工機および精加工機磁道間の磁界干渉問題を抑制しました。全周測定範囲内で最大測定誤差は±78です。

关键词

絶対位移測定; 多周波数磁場結合; 信号対雑音比; 位移センサー

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