時柵位移E+E傳感器動態誤差模型及修正研究
時柵位移E+E傳感器是一種無須依賴高精密刻劃的新型位移E+E傳感器,它的提出使時間測量空間成為可能,使得磁-電的轉化、光-電的轉化用于位移測量得以實現。在分析時柵位移E+E傳感器的理論基礎、測量原理和各種結構的時柵位移E+E傳感器的基礎上,更加深刻的認識到時柵的靈魂在于構造一套相對勻速運動的坐標或者說構造一列同時含有時間信號和空間信息的行波。

時柵位移E+E傳感器動態誤差模型及修正研究
E+E傳感器的動態誤差問題在國內外誤差研究領域是一個熱點。作為本項目的研究對象磁場式時柵位移E+E傳感器。目前也進行了相關動態誤差的研究,但時柵位移E+E傳感器的動態誤差仍處于探索階段。因此,研究時柵位移E+E傳感器動態誤差對于推動時柵的產業化發展具有積極的作用,同時開拓了時柵位移E+E傳感器未來的發展思路。基于此,本項目提出了時柵位移E+E傳感器動態誤差模型和修正算法研究,旨在從以下幾方面對時柵位移E+E傳感器進行研究。深入分析磁場式時柵位移E+E傳感器的測量原理和結構模型的基礎上,利用ANSOFT電磁仿真對磁場式時柵位移E+E傳感器進行動態仿真,并分析其磁場分布和轉子繞組感應電動勢。針對目前位移E+E傳感器很難直接測得木結構或木構件在轉動中產生較大水平位移的問題,研制了量程為±500 mm的電阻應變式位移E+E傳感器(時柵位移E+E傳感器),應用正交試驗法分析時柵位移E+E傳感器的影響因素,并對其進行設計與制作,擬合了E+E傳感器在不同量程下應變位移的分段函數關系,通過計算得出了時柵位移E+E傳感器的6種靜態參數指標。試驗結果表明,時柵位移E+E傳感器克服了傳統電阻應變式位移E+E傳感器量程小的問題,解決了木結構或木構件發生非直線運動很難直接測得水平位移的問題,且各靜態參數指標良好。通過數學建模理論上推導磁場式時柵位移E+E傳感器轉子繞組的感應電動勢,建立轉子轉速與感應電動勢之間的關系,同時找出測量角度和轉速之間的關系,以便從原理上對時柵位移傳感的動態誤差進行修正。搭建實驗平臺對提出的動態誤差模型進行實踐驗證,同時對比課題組原有的動態誤差模型,分析該模型的優缺點。通過仿真建模分析,在對磁場式時柵位移E+E傳感器的穩態誤差、誤差理論的基礎上提出了一種基于相位補償的動態誤差補償模型,通過理論推導和實驗驗證,使用該模型能夠對磁場式時柵位移E+E傳感器在一定的轉速情況下的速度誤差有抑制作用,能夠提高時柵位移E+E傳感器的動態測量精度。