磁致伸缩液压缸位移传感器

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要随着科学技术的迅猛发展，尤其是新材料的不断涌现和计算机、通信技术的飞速发展，位移测量原理和方法不断发展和更新。与此同时，生产工艺也对位移测量提出了越来越高的要求。例如，在大型液压缸活塞高精度运动控制过程中，要同时满足高精确度、大量程和低成本的要求，传统的拉绳式、电容式、电感式、光栅式等都不能满足测量要求。磁致伸缩原理的引入，使这个问题得到了很好的解决。相对于传统的传感器，磁致伸缩位移传感器具有精度高、量程大、安全性好、可靠性强、易于安装和维护等优点。本论文工作的任务是研究开发

2、用于液压缸系统中，对活塞的行程进行高精度实时测量的磁致伸缩位移传感器。通过前期查阅大量资料，明确了磁致伸缩传感器的位移测量原理是把对位移的测量转化为对时间量的检测，通过采用高分辨力的时间量检测，进而实现高精度的位移测量。本文完成了基于数字信号处理器的磁致伸缩位移传感器硬件和软件设计。本系统的硬件设计主要包括脉冲发射电路、回波接收电路、计数器电路、系统电源电路、电平转换电路、液晶显示电路、串行通讯电路和仿真接口电路等。系统软件在DSP的专用开发平台CCS上进行设计，主要包括初始化模块、看门狗模块、计数器模

3、块、串行通讯模块和显示模块等。完成硬件电路设计和软件编写后，通过系统安装调试证实，系统运行可靠，测量精度基本达到设计要求，而且结构简单，成本适中，能满足实际生产需要，具有较高的应用价值。关键词：磁致伸缩；位移传感器；脉冲发射；计数器磁致1申缩液压缸位移传感器MagnetostrictiveDisplacementSensorofHydrocylinderAbstractWiththerapiddevelopmentofscienceandtechnology,especiallythecontinuou

4、sappearanceofnewmaterialandtherapiddevelopmentofcomputersandcommunicationtechnology，theprincipleandmethodofdisplacementmeasurementhasacontinuousdevelopmentandrenewal．Meanwhile,productionprocessputsforwardhigherandhigherrequirementofdisplacementmeasuremen

5、t．Forexample，intheprocessofhigh-accuracymovementcontroloflarge-scalehydrauliccylinderpiston．thetraditionalmethodsnchastheguyedtype，thecapacitivetype，theinductancetypeandthegratingtypecannotmeettherequirementofhighprecision，largemeasuremcntrangeandlowcost

6、．Theintroductionofmagnetostrictionsolvesthisproblemwell．Comparedwithtraditionalsensors，themagneto·strictivedisplacementsensorhastheadvantageofhighprecision，largemeasurementrange，goodsafety,highreliability,easyininstallationandmaintenance．Paperisaimedatth

7、eresearchanddevelopmentofamaguetostriodvedisplacementsensorforthehighprecisionandreal-timeme舔urementofpistoninhydrocylindersystem．Bylookinguplargeamountofmatedal,theprincipleofdisplacementmeasllrementofmagnetostrictivesensorisspecified．whichmeansthatthed

8、isplacementmeasurementisconvertedtothetimedetectingandcangetdisplacementmeasurementwithhighprecisionbyadoptinghigh-resolutiontimedetecting．Papermakessoftwareandhardwaredesignofmaguetostrictivedisplacementsensorbasedondigit