基于PCB工藝的小型化電磁感應(yīng)式角位移傳感器研究
發(fā)布時間:2022-11-05 00:26
隨著全球工業(yè)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展,傳統(tǒng)制造工業(yè)向自動化和智能化的發(fā)展的趨勢逐步上升,作為全閉環(huán)控制系統(tǒng)中位置反饋核心元件的位移傳感器,對整個控制系統(tǒng)的工作性能起決定性作用。電磁感應(yīng)式角位移傳感器經(jīng)過多年發(fā)展,因其具有穩(wěn)定性高、可靠性好、對工作環(huán)境要求低等優(yōu)勢廣泛應(yīng)用于工業(yè)及軍工領(lǐng)域。傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)式角位移傳感器,如旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器因體積和重量等因素,未能滿足工業(yè)自動化領(lǐng)域的發(fā)展需求,尤其是機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展需求。因此,諸多新型的盤式角位移傳感器迅速發(fā)展,如Zettlex IncOder編碼器、Netzer旋轉(zhuǎn)編碼器、盈動高科旋轉(zhuǎn)編碼器等。其中,Zettlex IncOder編碼器為電磁感應(yīng)式傳感器,相比于盤式結(jié)構(gòu)的感應(yīng)同步器,具有較高的集成度,所以在對傳感器的體積、重量等比較敏感的場合得到了廣泛應(yīng)用。鑒于傳統(tǒng)電磁感應(yīng)式角位移傳感器的不足和新型角位移傳感器的發(fā)展需求,本文結(jié)合當(dāng)今較為成熟的PCB(Printed Circuit Board)技術(shù),開展了一種基于PCB工藝的小型化電磁感應(yīng)式角位移傳感器研究,本文的主要研究內(nèi)容和成果如下:(1)根據(jù)主流傳感器的測量原理及研究現(xiàn)狀,結(jié)合電磁學(xué)理論...
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1.緒論
1.1 研究的背景和意義
1.2 角位移傳感器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 光柵角位移傳感器
1.2.2 旋轉(zhuǎn)變壓器
1.2.3 感應(yīng)同步器
1.2.4 Zettlex IncOder傳感器
1.2.5 電磁感應(yīng)式時柵位移傳感器
1.3 本文主要研究內(nèi)容
2.電磁感應(yīng)式角位移傳感器理論研究
2.1 引言
2.2 傳感器相關(guān)的電磁理論
2.2.1 磁路中的基本概念
2.2.2 磁路中的基本定律
2.3 磁場約束方法的研究
2.3.1 導(dǎo)磁體對磁場的約束
2.3.2 線圈形狀對磁場的約束
2.4 本章小結(jié)
3.基于PCB工藝的角位移傳感器模型仿真分析
3.1 引言
3.2 傳感器模型的分析過程
3.3 單通道齒形轉(zhuǎn)子平面式傳感器模型仿真與分析
3.4 單通道陣列銅箔轉(zhuǎn)子平面式傳感器模型仿真與分析
3.5 雙通道絕對式傳感器模型仿真與分析
3.6 本章小結(jié)
4.實驗平臺及其電氣系統(tǒng)的設(shè)計與搭建
4.1 引言
4.2 電氣系統(tǒng)設(shè)計
4.3 實驗平臺搭建
4.4 本章小結(jié)
5.傳感器樣機(jī)與實驗研究
5.1 引言
5.2 傳感器PCB設(shè)計和制作
5.2.1 傳感器PCB設(shè)計
5.2.2 傳感器PCB制作
5.2.3 傳感器樣機(jī)裝配方案
5.3 實驗驗證與誤差分析
5.3.1 傳感器樣機(jī)的精度實驗
5.3.2 傳感器樣機(jī)的誤差分析
5.4 傳感器的小型化樣機(jī)與實驗
5.4.1 傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計與制作
5.4.2 精度實驗與誤差分析
5.5 本章小結(jié)
6.總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]旋轉(zhuǎn)變壓器解碼算法性能研究[J]. 趙嘉瑞. 科技與創(chuàng)新. 2019(20)
[2]光柵精密位移測量技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 高旭,李舒航,馬慶林,陳偉. 中國光學(xué). 2019(04)
[3]以智能制造為突破口推進(jìn)實施《中國制造2025》——訪中國工程院院士、清華大學(xué)教授柳百成[J]. 齊美娟. 中國國情國力. 2018(10)
[4]一種平面超薄型電磁感應(yīng)式角位移傳感器[J]. 董良浩,湯其富,彭東林,王陽陽. 儀表技術(shù)與傳感器. 2018(03)
[5]基于增量式光柵編碼器的高精度角位移測試方法[J]. 劉晴晴,韓利軍,任磊,邵春江. 航天控制. 2017(03)
[6]具備自標(biāo)定功能的絕對式時柵位移傳感器[J]. 王陽陽,陳錫侯,彭東林,武亮,湯其富. 工具技術(shù). 2017(04)
[7]“互聯(lián)網(wǎng)+”概念解讀[J]. 梁川,陳超,彭博施,李超. 中國石油石化. 2016(S2)
[8]24位絕對式編碼器處理電路的改進(jìn)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 楊順平. 電光與控制. 2015(02)
[9]提高嵌入式時柵傳感器精度的測頭設(shè)計方法[J]. 孫世政,彭東林,付敏,湯其富. 儀器儀表學(xué)報. 2015(01)
[10]一種光強(qiáng)正交調(diào)制的新型線性位移傳感器研究[J]. 彭東林,付敏,朱革,鄭方燕,李彥. 光學(xué)學(xué)報. 2014(12)
博士論文
[1]基于時變磁場精確約束方法的時柵位移傳感器研究[D]. 湯其富.重慶大學(xué) 2015
[2]時空坐標(biāo)轉(zhuǎn)換理論及場式時柵位移傳感器實驗研究[D]. 張興紅.重慶大學(xué) 2003
碩士論文
[1]具有絕對編碼繞組的感應(yīng)同步器測角系統(tǒng)研究[D]. 徐繁榮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]時變磁場精確約束方法及其在時柵傳感器中應(yīng)用研究[D]. 董良浩.重慶理工大學(xué) 2018
[3]基于特種時柵轉(zhuǎn)臺的直流力矩電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)研究[D]. 田迎新.重慶理工大學(xué) 2018
[4]具備自校正功能的絕對式時柵角位移傳感器研究[D]. 王陽陽.重慶理工大學(xué) 2017
[5]基于標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)建的新型變磁阻式時柵測量系統(tǒng)研究[D]. 索龍博.重慶理工大學(xué) 2016
[6]基于DSP的感應(yīng)同步器測角系統(tǒng)設(shè)計[D]. 鄒桉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[7]光柵數(shù)據(jù)采集與誤差修正技術(shù)[D]. 董珊珊.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[8]感應(yīng)同步器精密測角技術(shù)研究[D]. 鮑茂然.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[9]一種新型磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器及其解碼電路的研究與設(shè)計[D]. 周亞明.湖南大學(xué) 2013
[10]松耦合技術(shù)在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井中的研究與應(yīng)用[D]. 李永振.西安石油大學(xué) 2011
本文編號:3701582
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1.緒論
1.1 研究的背景和意義
1.2 角位移傳感器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 光柵角位移傳感器
1.2.2 旋轉(zhuǎn)變壓器
1.2.3 感應(yīng)同步器
1.2.4 Zettlex IncOder傳感器
1.2.5 電磁感應(yīng)式時柵位移傳感器
1.3 本文主要研究內(nèi)容
2.電磁感應(yīng)式角位移傳感器理論研究
2.1 引言
2.2 傳感器相關(guān)的電磁理論
2.2.1 磁路中的基本概念
2.2.2 磁路中的基本定律
2.3 磁場約束方法的研究
2.3.1 導(dǎo)磁體對磁場的約束
2.3.2 線圈形狀對磁場的約束
2.4 本章小結(jié)
3.基于PCB工藝的角位移傳感器模型仿真分析
3.1 引言
3.2 傳感器模型的分析過程
3.3 單通道齒形轉(zhuǎn)子平面式傳感器模型仿真與分析
3.4 單通道陣列銅箔轉(zhuǎn)子平面式傳感器模型仿真與分析
3.5 雙通道絕對式傳感器模型仿真與分析
3.6 本章小結(jié)
4.實驗平臺及其電氣系統(tǒng)的設(shè)計與搭建
4.1 引言
4.2 電氣系統(tǒng)設(shè)計
4.3 實驗平臺搭建
4.4 本章小結(jié)
5.傳感器樣機(jī)與實驗研究
5.1 引言
5.2 傳感器PCB設(shè)計和制作
5.2.1 傳感器PCB設(shè)計
5.2.2 傳感器PCB制作
5.2.3 傳感器樣機(jī)裝配方案
5.3 實驗驗證與誤差分析
5.3.1 傳感器樣機(jī)的精度實驗
5.3.2 傳感器樣機(jī)的誤差分析
5.4 傳感器的小型化樣機(jī)與實驗
5.4.1 傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計與制作
5.4.2 精度實驗與誤差分析
5.5 本章小結(jié)
6.總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]旋轉(zhuǎn)變壓器解碼算法性能研究[J]. 趙嘉瑞. 科技與創(chuàng)新. 2019(20)
[2]光柵精密位移測量技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 高旭,李舒航,馬慶林,陳偉. 中國光學(xué). 2019(04)
[3]以智能制造為突破口推進(jìn)實施《中國制造2025》——訪中國工程院院士、清華大學(xué)教授柳百成[J]. 齊美娟. 中國國情國力. 2018(10)
[4]一種平面超薄型電磁感應(yīng)式角位移傳感器[J]. 董良浩,湯其富,彭東林,王陽陽. 儀表技術(shù)與傳感器. 2018(03)
[5]基于增量式光柵編碼器的高精度角位移測試方法[J]. 劉晴晴,韓利軍,任磊,邵春江. 航天控制. 2017(03)
[6]具備自標(biāo)定功能的絕對式時柵位移傳感器[J]. 王陽陽,陳錫侯,彭東林,武亮,湯其富. 工具技術(shù). 2017(04)
[7]“互聯(lián)網(wǎng)+”概念解讀[J]. 梁川,陳超,彭博施,李超. 中國石油石化. 2016(S2)
[8]24位絕對式編碼器處理電路的改進(jìn)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 楊順平. 電光與控制. 2015(02)
[9]提高嵌入式時柵傳感器精度的測頭設(shè)計方法[J]. 孫世政,彭東林,付敏,湯其富. 儀器儀表學(xué)報. 2015(01)
[10]一種光強(qiáng)正交調(diào)制的新型線性位移傳感器研究[J]. 彭東林,付敏,朱革,鄭方燕,李彥. 光學(xué)學(xué)報. 2014(12)
博士論文
[1]基于時變磁場精確約束方法的時柵位移傳感器研究[D]. 湯其富.重慶大學(xué) 2015
[2]時空坐標(biāo)轉(zhuǎn)換理論及場式時柵位移傳感器實驗研究[D]. 張興紅.重慶大學(xué) 2003
碩士論文
[1]具有絕對編碼繞組的感應(yīng)同步器測角系統(tǒng)研究[D]. 徐繁榮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]時變磁場精確約束方法及其在時柵傳感器中應(yīng)用研究[D]. 董良浩.重慶理工大學(xué) 2018
[3]基于特種時柵轉(zhuǎn)臺的直流力矩電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)研究[D]. 田迎新.重慶理工大學(xué) 2018
[4]具備自校正功能的絕對式時柵角位移傳感器研究[D]. 王陽陽.重慶理工大學(xué) 2017
[5]基于標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)建的新型變磁阻式時柵測量系統(tǒng)研究[D]. 索龍博.重慶理工大學(xué) 2016
[6]基于DSP的感應(yīng)同步器測角系統(tǒng)設(shè)計[D]. 鄒桉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[7]光柵數(shù)據(jù)采集與誤差修正技術(shù)[D]. 董珊珊.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[8]感應(yīng)同步器精密測角技術(shù)研究[D]. 鮑茂然.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[9]一種新型磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器及其解碼電路的研究與設(shè)計[D]. 周亞明.湖南大學(xué) 2013
[10]松耦合技術(shù)在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井中的研究與應(yīng)用[D]. 李永振.西安石油大學(xué) 2011
本文編號:3701582
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