rvdt传感器辅助设计系统研究与开发

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1、中图分类号：TP391论文编号：102870318-SX033学科分类号：080402硕士学位论文RVDT传感器辅助设计系统研究与开发研究生姓名穆日敏学科、专业测试计量技术及仪器研究方向计算机测控技术指导教师李鹏南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringResearchanddevelopmentofRVDTsensorsa

2、ideddesignsystemAThesisinMeasuringandTestingTechnologyandInstrumentsByRiMiniMuAdvisedbyProf.PengLiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人声明所呈交的博/硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人

3、已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）南京航空航天大学硕士学位论文摘要本文借助参数化技术、基于正交试验权重分析技术、容差分析及优化技术，在labview开发环境下实现了RVDT（差动变压器式角位移传感器，RotaryVariableDifferentialTransformer）辅助

4、系统设计。该辅助系统将传感器结构建模、性能仿真分析与结构优化一体化，实现三者之间数据的无缝对接，并通过实例验证了系统的可靠性及相关算法的有效性。该辅助系统实现了RVDT传感器结构建模仿真的自动化，为RVDT传感器的设计提供了可靠、便捷的实现途径，在该类型传感器的研究及生产中有着广泛的应用前景。本文以有限元电磁分析软件MAXWELL为基础，分析了RVDT传感器二维建模及电磁性能仿真过程，采用参数化技术，利用MAXWELL软件的脚本语言VBScript实现模型的参数化建模，实现了传感器结构建模仿真与辅助系统的数据交

5、互。传感器在实际生产中由于加工误差的影响，传感器零部件的几何尺寸和设计尺寸之间存在一定的偏差，而加工出与设计参数完全相符的传感器是不切实际也是没有必要的，通常传感器结构参数允许的偏差大小会直接影响传感器的成产成本与质量，传感器结构优化的目标就是在满足性能指标参数要求的前提下，尽可能使零部件结构参数的公差增大，以降低传感器加工难度和减少生产成本。为了避免对所有结构参数进行公差分配的盲目性，本文提出了基于正交试验的权重分析技术，用来定量分析传感器性能指标对结构参数的敏感程度，对于影响权重比较大的参数分配较小的公差，

6、反之对于影响权重比较小的参数分配普通的公差。利用极限情况分析法对传感器进行容差分析，得到结构参数偏离中心值的最大公差，在此基础上对传感器进行容差优化，利用非线性不等式约束优化算法得到满足RVDT传感器性能指标参数要求的最大公差组合。最后，通过对某型RVDT传感器的比对实验验证了本文开发系统的可靠性及所涉及相关方法的有效性。关键词：RVDT，电磁仿真，参数化技术，容差分析及优化，辅助设计IRVDT传感器辅助设计系统研究与开发ABSTRACTThispaperwiththehelpofparametrictechn

7、ology,basedonorthogonaltestweightanalysis,toleranceanalysisandtolerancetechnologyoptimizationtechnologyinLabVIEWdevelopmentenvironmenttoachievetheauxiliarydesignsystemofRVDT(RotaryVariableDifferentialTransformer).ThissystemintegratestheRVDTstructuremodeling,

8、electromagneticperformancesimulationandtoleranceoptimizationtoaunifiedplatform,andthereliabilityofthesystemisverifiedbyexamples.Thesystem’sfriendlyman-machineinteractioninterfaceprovidesasimplea