磁控位移传感器的研究与应用

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1、万方数据声明尸明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果a对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。．论文作者签名：’盘塾垫：日期：玉丝』!坠：关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、．使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件卜②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；⑧学校可允许学位论文被查阅或借阅；

2、④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：盈壶盘垫：日期：导师签名：》IhIj11日期：玉丝厶叁：：万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文磁控位移传感器的研究与应用士高i五摘要本课题是国际科技合作计划项目“无人值守工作面液压支架电液控制系统的研制”(0S2013ZR0493)子课题和山西省重大专项科技项目“全自动国产无人综采工作面技术装备研发”(20111101024)的重要组成部分，是针对目前矿井下液压支架电液控制系统严重依赖国外位移传感器的现状提出的。煤矿井下

3、综采工作面无人值守自动控制系统是煤炭工业自动化装备的核心，而此系统的关键就是液压支架电液控制系统。液压支架推移是否到位，决定着采煤机和刮板运输机是否能够连续、可靠地工作。安装于液压支架推移油缸中的位移传感器负责实时检测推移油缸的位移，并将位移信号转换成电压信号传送至液压支架架间控制器，最终达到控制液压支架做出准确推移动作的目的。因此，位移传感器在液压支架电液控制系统中起着举足轻重的作用。然而目前我国位移传感器研制技术还很不完善，在传感器检测精度和分辨率方面与西方国家仍有很大差距，因此开发具有自主知识产权并应用于液压支架推移油缸的位移传感器具有重要的现

4、实意义。本文旨在研究开发一种应用于液压支架推移油缸的位移传感器。通过磁场仿真，优化传感器磁环的结构。确定了非接触式测量方法，具有精度高、稳定性强、结构简单、安装方便、抗污染性能优越等优点。主要研究内容如下：在查阅大量国内外相关文献的基础上，认真分析了当前位移传感器的发展现状和发展趋势。通过对比各种位移传感器的特性，并结合液压支架的结构和工作方式，制定了磁控位移传感器的总体方案。基于等效磁荷理论，分析了磁环的磁场分布规律，利用Matlab软件绘制计算结果曲线图，并利用AnsoftMaxwell仿真软件对计算结果进行验证。根据磁控位移传感器的设计方案，选

5、择其需要的干簧管、永磁材料以及传感器外壳所需要的不锈钢材质、电缆等，并设计制作出了磁控位移传感器样品。实验验证了该磁控位移传感器的有效性和可行性。设计了一套磁控位移传感器检测装置，用于测试磁控位移传感器的技万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文术性能。该装置由直线滑台、驱动器、控制电路及显示屏组成。控制电路向驱动器发送脉冲信号，驱动器驱动直线滑台上的步进电机动作，直线滑台上的滑块带动磁控位移传感器的磁环运动，显示屏实时显示传感器的输出信号。对磁控位移传感器从线性度、误差、时效稳定性、湿度稳定性、温度稳定性等方面进行性能测试。实验室和现场试验结果表明：

6、磁控位移传感器运行稳定、测量精度高、线性度好，反映出传感器能够准确稳定地测量磁环的位移。该位移传感器其结构简单，安装方便，抗污染性能好，是一种适用于液压支架推移油缸中的位移传感器。关键词：磁控；位移传感器；推移油缸；电液控制万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文ResearchandApplicationofDisplacementSensorBasedonMagneticControlMethodABSTRACTThecontentofthisthesisisasub—projectofthe“DevelopmentofCoalFaceUnatte

7、ndedElectro—hydraulicContr01System’’(No．0S2013ZR0493)ofInternationalScienceandTechnologyCooperationProjects，andanimportantcomponentoftheShanxiKeyThematicScienceandTechnologyProjectstcResearchofTechnologyandEquipmentinDomesticFullyMechanizedWorkingFace”(No．20101024)．Thisthesisis

8、proposedagainstthebackdropthatthereisstilldependenceon