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磁栅位移传感器的研究
资料介绍
随着我国工业自动化的发展，测量技术的不断提高，市场对磁栅尺的需求量也越来越大。目前磁栅的应用十分广泛，涉及到冶金、机械、石化、运输、水利等行业，但是我国的磁栅尺产业化程度较低，相关产品的性价比差，远远不能满足市场的需求。这主要是由于国外相关产品精度高品种齐全，并对关键技术的封锁，加上国内对磁栅尺的研究还处于传统的结构，使精度很难提高，致使国内的磁栅需求量绝大部分靠进口。
因此，本文采用新型的磁栅结构所设计的磁栅位移传感器，对其进行了深入研究，目的是研制出高性价比、小型化、低成本、高精度、易于产业推广的绝对式磁栅位移传感器。本文提出新型的磁栅、磁头结构；为提高原始电压信号的质量，本文采用三相六元件的信号发生方案，通过差分处理滤除了由于装配偏差和零点漂移带来的信号误差；并对磁栅信号发生结构进行了ANSYS有限元电磁场分析，依据磁场分析的结论选择磁头安装间隙，进一步提高了信号质量，此结构不仅满足了本课题的需要，而且为今后研制绝对式磁栅位移传感器奠定了理论基础。在磁栅的信号处理方面，文中选择了基于查表方式的信号处理算法，降低了处理芯片的运算量，并通过对高性能的16位嵌入式单片机 dsPIC33FJ64MC706的开发实现了此算法。由于该款单片机的应用，不仅简化了信号处理硬件的外围电路，满足了磁栅小型化的设计要求，而且实现了磁栅高速的运算能力和实时的信号处理功能，提高了磁栅的分辨率和工作可靠性。
本文将课题研制的磁栅位移传感器样品与现有分辨率为0.5μm的Renishaw光栅尺的输出信号进行了比较试验，试验结果表明本课题所研制的磁栅位移传感器的输出信号分辨率达到了0.85μm。
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资料：bitboy
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