本文關(guān)鍵詞：高線(xiàn)性度液壓閥用LVDT位移傳感器的研究

  更多相關(guān)文章： LVDT 電磁場(chǎng)仿真 線(xiàn)性度 靈敏度 行程體長(zhǎng)比

【摘要】：本文通過(guò)建立液壓閥用LVDT位移傳感器的有限元仿真模型,運(yùn)用電磁場(chǎng)仿真軟件Ansoft Maxwell對(duì)其電磁特性進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。針對(duì)目前LVDT線(xiàn)性度低、線(xiàn)性行程短、行程體長(zhǎng)比小的問(wèn)題,提出一種LVDT新結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)有效地改善了這些問(wèn)題。本文還通過(guò)搭建LVDT試驗(yàn)系統(tǒng),對(duì)某公司產(chǎn)品進(jìn)行了試驗(yàn)研究,結(jié)果表明,仿真計(jì)算所得結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果比較吻合。論文主要研究?jī)?nèi)容如下:第一章,介紹了電液比例控制技術(shù)和LVDT位移傳感器的發(fā)展歷史,闡述了LVDT的主要特點(diǎn);簡(jiǎn)要概述了LVDT的國(guó)內(nèi)外應(yīng)用情況、發(fā)展趨勢(shì)和研究現(xiàn)狀;簡(jiǎn)明概述了本課題的研究意義以及主要研究?jī)?nèi)容。第二章,簡(jiǎn)要概述了LVDT的工作原理、等效電路及靜動(dòng)態(tài)特性,建立了LVDT的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)數(shù)學(xué)模型厘清了各個(gè)參數(shù)間的關(guān)系。并對(duì)LVDT的等效建模方法進(jìn)行了研究,建立了合理的有限元仿真模型。第三章,運(yùn)用電磁仿真軟件Ansoft Maxwell對(duì)LVDT進(jìn)行穩(wěn)態(tài)電磁場(chǎng)仿真分析。針對(duì)目前LVDT在性能方面存在的缺陷,提出一種LVDT新結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)在線(xiàn)圈骨架上加入兩個(gè)完全相同的關(guān)于初級(jí)線(xiàn)圈對(duì)稱(chēng)的導(dǎo)磁環(huán),從而有效提高了LVDT的線(xiàn)性度、線(xiàn)性行程及行程體長(zhǎng)比。此外,本章還對(duì)LVDT的耐壓管運(yùn)用Workbench仿真軟件進(jìn)行了耐壓管強(qiáng)度分析,得到了其在高壓環(huán)境中的工作狀態(tài)。第四章,運(yùn)用電磁仿真軟件Ansoft Maxwell對(duì)改進(jìn)前后的LVDT結(jié)構(gòu)進(jìn)行了瞬態(tài)場(chǎng)仿真計(jì)算分析;對(duì)軟磁材料做了較為詳盡的介紹,并分析了軟磁材料的不同特性對(duì)LVDT性能的影響;最后通過(guò)搭建LVDT的試驗(yàn)系統(tǒng),對(duì)某公司LVDT產(chǎn)品進(jìn)行了試驗(yàn)研究,結(jié)果表明,其仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果較吻合,因此,通過(guò)有限元仿真所得結(jié)論可以比較真實(shí)地反應(yīng)產(chǎn)品的實(shí)際性能。最后,對(duì)本文的高精度液壓閥用LVDT位移傳感器的研究工作進(jìn)行了總結(jié),并展望了下一步的研究工作。
【關(guān)鍵詞】：LVDT 電磁場(chǎng)仿真 線(xiàn)性度 靈敏度 行程體長(zhǎng)比
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP212
【目錄】：

• 摘要7-8
• ABSTRACT8-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 LVDT的研究背景9-13
• 1.2 課題的研究目的和意義13
• 1.3 LVDT的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀分析13-15
• 1.3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀分析15-16
• 1.4 課題來(lái)源及論文主要內(nèi)容16-18
• 第2章 LVDT的理論分析及等效建模方法18-32
• 2.1 LVDT的理論分析18-25
• 2.1.1 LVDT的工作原理18-19
• 2.1.2 等效電路分析19-21
• 2.1.3 零點(diǎn)殘余電壓21-22
• 2.1.4 LVDT的數(shù)學(xué)模型22-25
• 2.2 LVDT的靜動(dòng)態(tài)特性25-26
• 2.2.1 LVDT的靜態(tài)特性25
• 2.2.2 LVDT動(dòng)態(tài)特性25-26
• 2.3 LVDT的等效建模26-31
• 2.3.1 Ansoft Maxwell電磁場(chǎng)分析軟件簡(jiǎn)介26
• 2.3.2 LVDT的有限元仿真模型26
• 2.3.3 LVDT線(xiàn)圈的等效建模26-29
• 2.3.4 LVDT結(jié)構(gòu)的等效建模29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 LVDT穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)仿真及耐壓管強(qiáng)度分析32-48
• 3.1 靜磁場(chǎng)仿真分析32-40
• 3.1.1 靜磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)32
• 3.1.2 材料定義及分配32-33
• 3.1.3 激勵(lì)源與邊界條件定義33-34
• 3.1.4 網(wǎng)格剖分設(shè)置34-35
• 3.1.5 LVDT線(xiàn)圈電感分析35-38
• 3.1.6 LVDT的結(jié)構(gòu)改進(jìn)38-40
• 3.2 渦流分析40-44
• 3.2.1 2D渦流場(chǎng)分析理論基礎(chǔ)40-41
• 3.2.2 渦流分析中的阻抗矩陣41-43
• 3.2.3 焦耳損耗分析43-44
• 3.3 耐壓管的強(qiáng)度分析44-46
• 3.3.1 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析理論基礎(chǔ)44-45
• 3.3.2 耐壓管強(qiáng)度仿真分析45-46
• 3.4 本章小結(jié)46-48
• 第4章 LVDT瞬態(tài)磁場(chǎng)仿真分析及試驗(yàn)研究48-69
• 4.1 瞬態(tài)場(chǎng)理論基礎(chǔ)48
• 4.2 添加外部電路激勵(lì)48-50
• 4.3 瞬態(tài)仿真計(jì)算50-52
• 4.4 LVDT改進(jìn)結(jié)構(gòu)仿真分析52-59
• 4.4.1 導(dǎo)磁環(huán)對(duì)LVDT性能的影響52-55
• 4.4.2 線(xiàn)圈對(duì)LVDT性能的影響55-57
• 4.4.3 導(dǎo)磁部分倒圓角對(duì)LVDT性能的影響57-59
• 4.5 軟磁材料的選擇及對(duì)LVDT性能的影響分析59-65
• 4.5.1 軟磁材料簡(jiǎn)介59-60
• 4.5.2 軟磁材料特性對(duì)LVDT性能的影響60-61
• 4.5.3 外殼端蓋特性對(duì)LVDT性能的影響分析61-64
• 4.5.4 渦流效應(yīng)對(duì)LVDT性能的影響64-65
• 4.6 LVDT的試驗(yàn)研究65-67
• 4.7 本章小結(jié)67-69
• 總結(jié)與展望69-71
• 1. 總結(jié)69-70
• 2. 展望70-71
• 致謝71-72
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表及錄用學(xué)術(shù)論文72-73
• 附錄B 專(zhuān)利申請(qǐng)情況73-74
• 附錄C 科研實(shí)踐74

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