本文關(guān)鍵詞：基于光電信號(hào)駐波調(diào)制的時(shí)柵位移感器行波形成新方法的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：時(shí)柵位移傳感器,是國(guó)內(nèi)新出現(xiàn)的位移傳感器,這種傳感器與傳統(tǒng)的柵式位移傳感器不同,它采用“時(shí)空轉(zhuǎn)換思想”,回避了傳統(tǒng)柵式位移傳感器在柵尺加工上,對(duì)高精度的精密機(jī)械刻線的依賴,降低了成本及加工難度,有著舉足輕重的應(yīng)用價(jià)值,并且由中國(guó)人發(fā)明,并擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。因此繼續(xù)推進(jìn)時(shí)柵位移傳感器的研制和發(fā)展,有著重要意義和價(jià)值。在早期時(shí)柵位移傳感器的研究基礎(chǔ)上,對(duì)時(shí)柵位移傳感器中的關(guān)鍵步驟——形成行波來構(gòu)建時(shí)柵位移傳感器的“無限長(zhǎng)勻速運(yùn)動(dòng)的柵尺”,提出一種新的行波形成方案,希望通過采用光電信號(hào)和駐波調(diào)制的方法來形成時(shí)柵所需要的行波,依據(jù)新方案來設(shè)計(jì)新的時(shí)柵位移傳感器模型,擴(kuò)寬時(shí)柵位移傳感器現(xiàn)有的研究思路,從而推動(dòng)時(shí)柵位移傳感器的研制和發(fā)展。課題組提出的這種時(shí)柵位移傳感器行波信號(hào)合成新方法,采用光電耦合和駐波調(diào)制的方法,包括光源、定柵尺和動(dòng)?xùn)懦�、光電信�?hào)探測(cè)、信號(hào)處理模塊等。由正弦和余弦激勵(lì)驅(qū)動(dòng)光源發(fā)出時(shí)間上正弦和余弦變化的光強(qiáng),透過定柵尺和動(dòng)?xùn)懦吆?由光電池探測(cè)光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào),并對(duì)其進(jìn)行放大、濾波處理,再配合空間上即定柵尺和動(dòng)?xùn)懦呱贤腹獠糠值南鄬?duì)位置,得到兩路駐波調(diào)制信號(hào),再由兩個(gè)駐波合成便可得到時(shí)柵位移傳感器所需的行波信號(hào)。在這個(gè)過程中,主要做了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:1)對(duì)時(shí)柵位移傳感器的測(cè)量原理進(jìn)行了簡(jiǎn)介,時(shí)柵位移傳感器使用“時(shí)空轉(zhuǎn)換”的思想實(shí)現(xiàn)位移的測(cè)量,與其他柵式位移傳感器相比有著原理上的優(yōu)勢(shì)。2)通過對(duì)現(xiàn)有時(shí)柵位移傳感器的行波模型進(jìn)行分析,提出了行波形成新方法,駐波和行波在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)換,通過光電耦合的方式,提出基于光電信號(hào)駐波調(diào)制的方法來獲得所需的行波信號(hào),對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了推導(dǎo)。3)對(duì)實(shí)驗(yàn)整體方法進(jìn)行了設(shè)計(jì),在直接透光式模型和反射光式模型中,選擇了容易實(shí)現(xiàn)的直接透光式模型。4)根據(jù)模型,搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),選用了LED光源中的COB集成光源,柵尺材料選擇了對(duì)玻璃極板進(jìn)行光學(xué)鍍膜的方式,使用L-Edit Pro對(duì)柵尺柵面圖形進(jìn)行繪制,對(duì)實(shí)驗(yàn)所需的實(shí)驗(yàn)基座進(jìn)行了設(shè)計(jì)與優(yōu)化,以及相關(guān)電路的設(shè)計(jì)。5)在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,對(duì)行波形成新方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。首先進(jìn)行了駐波驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和行波驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了行波形成新方法的可行性。為進(jìn)一步驗(yàn)證該方法獲得的行波信號(hào)對(duì)時(shí)柵位移傳感器的性能,進(jìn)行了精度實(shí)驗(yàn)和重復(fù)性實(shí)驗(yàn)。對(duì)基于光電信號(hào)和駐波調(diào)制獲得行波的新方法,屬于新型研究,取得了一定進(jìn)展,驗(yàn)證了方案的可行性和正確性,但仍然還需進(jìn)一步研究,還有一些問題有待解決。
【關(guān)鍵詞】：時(shí)柵位移傳感器 行波信號(hào) 駐波調(diào)制 光強(qiáng) 光電信號(hào)
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP212
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 前言11-12
• 1.2 位移傳感器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 位移傳感器12-13
• 1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 課題的背景和意義16-17
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容17-19
• 2 時(shí)柵位移傳感器原理及行波形成新方法19-35
• 2.1 時(shí)柵位移傳感器的原理簡(jiǎn)介19-22
• 2.1.1 傳統(tǒng)柵式位移傳感器19-20
• 2.1.2 時(shí)柵位移傳感器的原理優(yōu)勢(shì)20-22
• 2.2 行波是時(shí)柵位移傳感器的關(guān)鍵環(huán)節(jié)22-23
• 2.3 單齒式及磁場(chǎng)式時(shí)柵行波產(chǎn)生方法及問題23-26
• 2.3.1 單齒式時(shí)柵行波產(chǎn)生方法23-24
• 2.3.2 磁場(chǎng)式時(shí)柵行波產(chǎn)生方法24-25
• 2.3.3 現(xiàn)有時(shí)柵行波產(chǎn)生方法問題25-26
• 2.4 時(shí)柵位移傳感器行波形成新方法26-33
• 2.4.1 時(shí)柵思想與光電的結(jié)合26
• 2.4.2 時(shí)柵行波形成新方法的整體構(gòu)建方案26-27
• 2.4.3 行波與駐波的相互轉(zhuǎn)換27-29
• 2.4.4 光電信號(hào)駐波調(diào)制合成行波29-33
• 2.5 本章小結(jié)33-35
• 3 時(shí)柵位移傳感器行波形成新方法實(shí)驗(yàn)整體方案設(shè)計(jì)35-39
• 3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)整體方案35-36
• 3.2 直接透光式方案36
• 3.3 反射光式方案36-37
• 3.4 實(shí)驗(yàn)方案選定37
• 3.5 本章小結(jié)37-39
• 4 時(shí)柵位移傳感器行波形成新方法實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)39-57
• 4.1 LED光源39-42
• 4.1.1 LED光源及特性39-40
• 4.1.2 COB集成面光源40-42
• 4.2 定柵尺和動(dòng)?xùn)懦叩闹谱?/span>42-44
• 4.3 實(shí)驗(yàn)基座設(shè)計(jì)與優(yōu)化44-50
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)基座方案一44-46
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)基座方案二46-49
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)基座方案三49-50
• 4.4 光電轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)50-53
• 4.5 行波信號(hào)合成電路設(shè)計(jì)53-54
• 4.6 信號(hào)處理系統(tǒng)54-55
• 4.7 本章小結(jié)55-57
• 5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析57-65
• 5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)安裝57-58
• 5.2 原理性實(shí)驗(yàn)58-60
• 5.2.1 駐波形成實(shí)驗(yàn)58-59
• 5.2.2 行波形成實(shí)驗(yàn)59-60
• 5.3 性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)60-62
• 5.3.1 精度實(shí)驗(yàn)60-61
• 5.3.2 重復(fù)性實(shí)驗(yàn)61-62
• 5.4 誤差分析62-63
• 5.5 本章小結(jié)63-65
• 6 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 總結(jié)65-66
• 6.2 展望66-67
• 致謝67-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果72

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 盧印舉;單國(guó)全;;基于磁敏技術(shù)的位移傳感器的設(shè)計(jì)[J];微型機(jī)與應(yīng)用;2010年14期

2 劉焱;王燁;;位移傳感器的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用;2013年06期

3 ;國(guó)內(nèi)線位移傳感器匯總表[J];測(cè)控技術(shù);1985年01期

4 ;國(guó)外線位移傳感器匯總表[J];測(cè)控技術(shù);1985年02期

5 張?jiān)ｃ?董天錦;;位移傳感器及其應(yīng)用[J];機(jī)械與電子;1988年02期

6 商國(guó)才,李中濤,李彥田;一種新型數(shù)字位移傳感器的研究[J];華北電力學(xué)院學(xué)報(bào);1991年04期

7 紫外;無接觸位移傳感器[J];儀表技術(shù)與傳感器;1993年03期

8 王德盛;一種能用于水下的位移傳感器[J];測(cè)控技術(shù);1993年05期

9 韓達(dá)生,馬仁富;新型無接觸式位移傳感器的研制[J];山東紡織科技;1994年01期

10 龐含章;位移傳感器剖析[J];咸陽師專學(xué)報(bào);1994年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 曾建華;盧普杰;竇松柏;張慧霞;;位移傳感器自動(dòng)化校準(zhǔn)技術(shù)研究與應(yīng)用[A];2010航空試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2010年

2 曾建華;鐘德輝;盧普杰;竇松柏;張慧霞;;位移傳感器靈敏度不確定度評(píng)定方法研究[A];2011航空試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2010年

3 姚玉婷;韓敏;;一種大量程直流位移傳感器校準(zhǔn)方法研究[A];2011航空試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2010年

4 陳育榮;楊旭東;謝鐵邦;;一種高精度非接觸式位移傳感器及其應(yīng)用[A];2006年湖北省博士論壇——先進(jìn)制造技術(shù)與制造裝備論文集[C];2006年

5 張淑美;魏俊英;;小型霍爾位移傳感器及多路變換器[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)（1999）[C];1999年

6 李秉實(shí);吳忠;劉元度;嚴(yán)吉中;張新國(guó);;波長(zhǎng)編碼光纖線位移傳感器的位移誤差及補(bǔ)償[A];中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)傳感器學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

7 段子龍;胡傳琴;;位移傳感器的改進(jìn)與維護(hù)[A];2008年中小高爐煉鐵學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

8 鮑丙豪;;非晶絲制成的輻射狀位移傳感器[A];第二屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1995年

9 齊勇;;光纖位移傳感器技術(shù)[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)（2000）[C];2000年

10 湯紫峰;齊勇;;強(qiáng)度型光纖位移傳感器探頭的研制[A];四川省電子學(xué)會(huì)傳感技術(shù)第九屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 成都 胥紹禹 摘譯;高精度1μm位移傳感器[N];電子報(bào);2008年

2 桑新霞;Solartron推出新一代S系列位移傳感器[N];中國(guó)紡織報(bào);2011年

3 王繼征;Solartron位移傳感器在變頻式自調(diào)勻整儀中的應(yīng)用[N];中國(guó)紡織報(bào);2009年

4 記者 張清華;光明17家企業(yè)亮相高交會(huì)[N];深圳商報(bào);2009年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 湯其富;基于時(shí)變磁場(chǎng)精確約束方法的時(shí)柵位移傳感器研究[D];重慶大學(xué);2015年

2 李彥;基于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)光場(chǎng)的高精度直線時(shí)柵位移傳感器研究[D];重慶大學(xué);2016年

3 譚為民;差線柵位移傳感器原理與參數(shù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及其實(shí)驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2004年

4 張興紅;時(shí)空坐標(biāo)轉(zhuǎn)換理論及場(chǎng)式時(shí)柵位移傳感器實(shí)驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2003年

5 陳錫侯;新型時(shí)柵位移傳感器研究[D];重慶大學(xué);2007年

6 李昆;激光非接觸位移傳感器的研制及其應(yīng)用[D];中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所;2004年

7 劉小康;基于電氣制導(dǎo)與誤差修正的幾何量計(jì)量新方法及新型柵式智能位移傳感器研究[D];重慶大學(xué);2005年

8 楊偉;時(shí)柵的波動(dòng)方程分析與行波形成新方法的研究與實(shí)驗(yàn)[D];重慶大學(xué);2006年

9 馮平;智能位移傳感器系統(tǒng)的研究[D];浙江大學(xué);2001年

10 楊練根;基于微恒力位移傳感器的表面形貌測(cè)量系統(tǒng)和二維Motif評(píng)定方法[D];華中科技大學(xué);2004年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王婧;基于單片機(jī)的智能帶鋼對(duì)中控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D];燕山大學(xué);2015年

2 官云麗;雙致變型時(shí)柵位移傳感器[D];重慶理工大學(xué);2015年

3 江中偉;時(shí)柵位移傳感器動(dòng)態(tài)誤差模型及修正算法研究[D];重慶理工大學(xué);2015年

4 鐘海彬;陣列式壓電體積位移傳感器的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究[D];南昌航空大學(xué);2015年

5 康建飛;制冷機(jī)用差動(dòng)變壓器式位移傳感器小型化研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所);2016年

6 王浩;帶保護(hù)環(huán)的差分式電容位移傳感器標(biāo)定平臺(tái)研究[D];華中科技大學(xué);2014年

7 匡也;高精度電感位移傳感器校準(zhǔn)平臺(tái)設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

8 王津楠;光譜共焦位移傳感器研究與設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

9 周文祥;單極式高頻響電容位移傳感器關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

10 馬慧;時(shí)柵測(cè)量裝備熱特性的研究及其精度分析[D];合肥工業(yè)大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：基于光電信號(hào)駐波調(diào)制的時(shí)柵位移感器行波形成新方法的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：357526