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高精度1μm位移传感器

数字摄像机的光学防抖系统,需要高精度地检测微小的位移,利用霍耳元件检测磁石的移动,可以达到这一目的。$$位移在1mm以下的结构:如图1所示,利用一个磁化方向与移动方向相同的磁石(尺寸为1.0mm×1.0mm×2.0mm)和一个霍耳元件(HG-106C),就可实现位移检测。霍耳元件的感磁面与磁石表面的距离为0.75mm,在磁极附近,磁通量相对于位移呈理想的线性变化,故可达到1μm的检...  (本文共1页) 阅读全文>>

权威出处: 电子报2008-05-18
哈尔滨工业大学
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高精度电感位移传感器校准平台设计

在精密测量领域中,电感位移传感器扮演着越来越重要的角色。尤其是在圆度/圆柱度测量中,电感位移传感器已成为其中必不可少的传感器。电感位移传感器的测量精度直接制约了圆柱度仪的精度,是限制圆度/圆柱度测量领域发展的主要瓶颈。为了保证圆柱度仪用电感位移传感器的测量精度,需要对其进行定期校准。而电感位移传感器进行圆度/圆柱度的测量是一个动态过程,这就迫切需要一种能够对电感位移传感器进行动静态校准的装置。因此,本文设计出一种电感位移传感器校准装置,能够实现对圆柱度仪用电感位移传感器进行动静态自动化校准。首先,分析了国内外对于位移传感器校准装置及大行程高精度定位平台的研究现状,确定了校准装置的宏微结合结构。为了保证微动定位平台的动态性能,对微动定位平台的负载结构进行ANSYS仿真分析,得到其减重后的最优结构,减重后的负载结构一阶固有频率为1887.4Hz,在幅值0.1μm、频率200Hz的高频运动状态下,负载结构最大变形量为0.39nm。其次...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆理工大学
重庆理工大学

基于交变电场的绝对式直线位移测量技术研究

高端制造业的迅猛发展对数控机床的加工速度和定位精度要求越来越高。在线性位移测量方面,传统增量式传感器开始不能满足对线性位移的精密定位和闭环控制的要求,正逐渐向绝对式位移传感器转变。目前应用最为广泛的绝对式光栅位移传感器,由于数控机床工作环境恶劣(机械振动、粉尘污染等),使得其测量精度降低,并加大其成本。同时光栅的测量方法及其栅线制造又受到光学衍射极限的制约和精密加工工艺的限制,使得其性能难以得到进一步提升。而近年来提出的电场式时栅,利用时间测量精度高于空间测量精度三个量级的优势,采用高频时钟插补技术,通过对相对时间差的测量来实现对绝对空间位移的高精度测量,避免了精密加工工艺的限制。在此基础上,本文提出了一种基于交变电场的差极绝对式直线时栅位移传感器,其主要内容如下:(1)根据电场式直线时栅位移传感器的测量原理,设计了差极绝对式直线时栅结构。差极绝对式直线时栅由两路单列式传感结构构成,一路单列式传感结构在整个传感器长度上由n对极组...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

江苏科技大学
江苏科技大学

基于气压驱动的宏/微二维进给位移台的关键技术研究

随着现代科学技术如数学、计算机自动控制、电子、微加工等的进步与发展,精密机械制造技术成为实现先进制造的重要支撑技术,而精密位移平台是精密机械制造设备的核心部件,其性能的优劣直接影响精密机械产品的性能。先进制造除了对精度的要求不断提高外,又提出了大行程的要求。目前,宏微结合两级驱动技术是实现大行程、高精度运动控制的一种有效策略。本文基于弹性力学的薄壁原理,设计了一种基于气压驱动的微位移驱动平台。在此基础上,结合宏微两级驱动思想,设计了一种大行程,高精度的宏微二维进给位移台。综合运用了理论计算、有限元仿真和实验的方法,对微驱动器和微驱动平台的性能进行了研究分析。论文的主要研究内容和成果有以下几点:(1)介绍了现代精密机械制造对大行程、高精度进给位移台的需求,并介绍其研究现状和发展趋势。(2)基于气压驱动和弹性力学的薄壁原理理论,设计了一种新型的结构对称的二维微进给位移台,微位移台采用复合柔性铰链作为其传动机构。由于其结构对称,两个方...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

LED质检装备机械精度标定方法研究与应用

LED质检装备是LED芯片封装前,对其进行光电参数检测、等级划分和归类的设备的统称。在检测、分选前需要对移送系统进行机械精度标定,以确定核心部件与工艺相关的功能参数,为实际生产提供准确参考。标定的精度影响后续工艺参数设置决策,最终影响产品质量。同时,提高标定效率有利于研制设备的产业化。本文以移送系统的机械精度标定为研究对象,研究了机械精度标定的方法并实际应用于现有设备,规范了标定程序、提高了测量效率和精度。主要内容有:从LED芯片检测、分选工艺着手,结合移送系统的传动结构,分析了LED质检装备机械精度的标定需求。针对各项标定特性,分析制定了相应的可行方案。针对X-Y工作台定位误差测量,对激光干涉测长误差进行了系统分析。设计了测量夹具简化了测量组件的安装和光路的准直,减少了由于安装导致的测量误差、提高了测量效率。然后,基于PMAC的误差补偿机制,对定位误差进行了必要补偿,满足了设计需要。针对偏心轮从动件位置曲线的标定,设计了基于激...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

《仪表技术与传感器》2016年11期
仪表技术与传感器

时栅位移传感器便携式远程测试系统研究

0引言时栅位移传感器作为一种新型高精度位移传感器,采用了“以时间测量空间”的理论[1-2]。时栅传感器逐渐向网络化、智能化发展。由于USB接口技术的发展,第四代时栅传感器采用USB2.0作为主要数据传输方式,基本能够满足数据传输的要求,但同时存在上位机开发难度大和USB驱动程序复杂等不足。本研究采用以太网、WIFI、GPRS作为互联网通信接口[3-5],实现了时栅位移传感器的网络功能,建立时栅位移传感器产品后台服务终端,以达到产品远程防伪、远程故障诊断与自校准功能。近年来,随着智能移动设备的发展,Android操作系统和3G、4G智能终端得到了迅速的发展,智能手机应用得到了普及。采用Android人机交互界面进行数据管理[6-8],可实现远程信息的监控、分析和反馈,具有低功耗、使用方便、操作简单等特点,提升了时栅传感器产品的网络化和智能化水平。1时栅位移传感器的工作原理时栅位移传感器工作原理如图1所示,在空间对称的三相交流绕组中...  (本文共5页) 阅读全文>>

《工具技术》2016年12期
工具技术

磁场式时栅位移传感器信号处理新方法

1引言生产和科学研究中需要大量的高精度位移传感器,其测量精度主要依赖于两个方面:一是传感单元(敏感元件和转换元件),决定把位移量转化为电信号的准确度;二是信号处理单元,可有效准确地提取信号特征[1]。目前,位移传感器主要的信号处理方法是鉴幅和鉴相,鉴幅处理依赖高性能的AD模块,如旋转变压器采用新型高性能的AD7655[2];鉴相处理所依赖的时间测量技术已日趋成熟。为了提高测量精度和抑制误差,常用两种方案处理:一是前期处理,如改进电路、构建新机械结构等[3];二是误差修正,通过一系列算法,采用软件对测量误差进行补偿[4,5]。相比而言,前者具有较强的稳定性。磁场式时栅是一种基于“时—空转换原理”的新型位移传感器,采用“时间栅”代替传统的“空间栅”[6],将位移测量转化为时间测量。据研究资料可知,磁场式位移传感器存在齿谐波、磁场不均匀等问题[7,8]。实验表明,此类型时栅精度除了受上述影响外,激励信号源误差对其也有较大影响,且合成行...  (本文共4页) 阅读全文>>