【摘要】：時(shí)柵位移傳感器是一種新型的柵式位移傳感器,它不依賴于空間等分性,通過對(duì)時(shí)間脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)而間接實(shí)現(xiàn)位移測(cè)量,從而達(dá)到高精度測(cè)量。介紹了傳感器信號(hào)變形的原因,將非理想信號(hào)分為幅度不均、相位偏移、諧波疊加、波形變形四大類;針對(duì)幅度不均的情況,將電機(jī)學(xué)中的d-q變換引入誤差分析,推導(dǎo)出其對(duì)寄生式時(shí)柵位移傳感的誤差影響;同時(shí)在d-q變換原理的視角下重新審視了時(shí)柵傳感器的測(cè)量過程。提出了一種基于變換空間下的誤差補(bǔ)償算法,d軸的差分項(xiàng)與q軸誤差項(xiàng)變化趨勢(shì)一致,利用變化規(guī)律對(duì)測(cè)量誤差進(jìn)行實(shí)時(shí)修正。在安裝有寄生式時(shí)柵位移傳感器的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)并獲取到不同情況下的誤差曲線,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該補(bǔ)償算法可以消除幅度不均帶來的二次誤差,誤差壓制量達(dá)到90%。這種算法完全利用信號(hào)本身的特性,無需復(fù)雜的運(yùn)算,將誤差部分進(jìn)行了補(bǔ)償達(dá)到了比較理想的效果,對(duì)于寄生式時(shí)柵位移傳感器的實(shí)際應(yīng)用具有重要意義。
[Abstract]:The time-grid displacement sensor is a new type of grating displacement sensor. It does not depend on the spatial equipartition and indirectly realizes the displacement measurement by counting the time pulse, thus achieving the high precision measurement. The causes of sensor signal deformation are introduced. The non-ideal signals are divided into four categories: uneven amplitude, phase offset, harmonic superposition and waveform deformation. In order to solve the problem of uneven amplitude, the d-q transform is introduced into the error analysis, and the influence of d-q transform on the error of parasitic time-grid displacement sensor is deduced. At the same time, the measurement process of time grating sensor is reexamined from the perspective of d-Q transform principle. An error compensation algorithm based on transformation space is proposed. The difference term of the d axis is consistent with the change trend of the q-axis error term, and the measurement error is corrected in real time by using the law of variation. The experiment was carried out on the experimental bench with parasitic time-grating displacement sensor and the error curves were obtained under different conditions. The experimental results show that the compensation algorithm can eliminate the quadratic error caused by the uneven amplitude, and the error suppression can reach 90%. This algorithm makes full use of the characteristics of the signal itself and does not need complicated operation, and the error part is compensated to a more ideal effect, which is of great significance for the practical application of parasitic time-grid displacement sensor.
【作者單位】： 北京工業(yè)大學(xué)北京市精密測(cè)控技術(shù)與儀器工程技術(shù)研究中心;重慶理工大學(xué)機(jī)械檢測(cè)技術(shù)與裝備教育部工程中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51475063) 重慶市科技研發(fā)基地能力提升計(jì)劃(cstc2014pt-sy40002)項(xiàng)目資助
【分類號(hào)】：TP212

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本文編號(hào)：2398279