一种双冗余LVDT式位移传感器设计

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1、2015年12月宇航计测技术Dec.,2015第35卷第6期Journa1ofAstronauticMetro1ogyandMeasurementVo1.35，No.6———————————————————————————————————————————————文章编号:1000-7202（2015）06-0010-04中图分类号:TB921文献标识码:A一种双冗余LVDT式位移传感器设计蒋晓彤刘俊琴王首浩(北京精密机电控制设备研究所,北京100076)摘要介绍了一种双冗余LVDT式位移传感器及其变换电路。传感器运用差动

2、变压器式工作原理，采用串联冗余结构形式，实现了结构串联、功能并联的双路冗余线位移测量。测量参数采用数字拟合的方法，解决了串联双冗余LVDT位移传感器的固有特性决定的线性度较低、无法满足系统任务指标要求的问题，提高了测量信号的线性度、系统的控制精度，缩短了调试周期，提高了效率，满足了新一代控制系统高可靠性的要求。关键词双冗余LVDT位移传感器ADesignforDual-redundancyLVDTDisplacementSensorJIANGXiao-tongLIUJun-qinWANGShou-hao（BeijingR

3、esearchInstituteofPreciseMechanica1andContro1Equipment，Beijing100076）AbstractAkindofdua1-redundancyLVDTdisp1acementsensoranditsconvertingcircuitarein-troduced.Toachievedua1-redundancydisp1acementmeasuringbythestructureinseriesandthefunctioninpara11e1，thedifferent

4、ia1transformerwithseriesredundancystructureisdesigned.Toso1vetheprob-1emsof1ow1inearitywhichistheinherentcharacteristicsofseriesdua1-redundancyLVDTdisp1acementsensorandunab1etomeetthetargetrequirementsofsystem，themethodofdigita1fittingisusedtomeas-uringparameters

5、.Thenthe1inearityofmeasurementsigna1andcontro1precisionofsystemareimproved;debuggingtimeisshortened;efficiencyisenhancedandtherequirementsofhighre1iabi1ityforthecontro1systemofnewgenerationaremet.KeywordsDua1-redundancyLVDTDisp1acementsensor1引言靠性的要求，因此，在系统的闭环控制中采

6、用了双冗余LVDT式位移传感器方案。随着信息数字技术高速发展，数字闭环控制技双冗余LVDT式位移传感器的固有特性决定了术也在系统中得到了广泛应用，闭环控制回路中采其精度较低，每个传感器均需要与系统进行配调。用非接触式差动变压器（以下简称LVDT）式位移传LVDT传感器参与系统调试时，传统的配调方法是感器作为反馈元件。由于产品可靠性的提高，传统采用模拟信号变换电路进行调试，仅对系统的零偏的单余度LVDT式位移传感器已无法满足系统高可和增益进行简单补偿，该模拟配调方法复杂、调试周收稿日期:2015-03-30，修回日期:20

7、15-05-13作者简介:蒋晓彤（1969-），女，研究员，主要研究方向：伺服电子测量。第6期一种双冗余LVDT式位移传感器设计·11·期长，为提高系统性能而所能采用的控制策略有限，线圈组件共用一套铁芯串联的铁芯组件（序号3），因此提出双冗余LVDT传感器的数字拟合方法。两个线圈组件间设计有隔环（序号4）及垫片（序号5），用来隔开两线圈组件的磁路。2LVDT位移传感器的原理LVDT式位移传感器作为一种位移检测传感器，具有工作寿命长、灵敏度和分辨率高、精度和线性度好等诸多优点，因而在许多行业中用作精密的位移检测部件。1-线

8、圈组件I;2-壳体;3-铁芯组件;4-隔环;5-垫片;位移传感器采用螺管形差动变压器，其工作原6-线圈组件Ⅱ;7-引出线锁紧组件;8-端盖理如图1所示，同一般变压器原理，传感器需一交流图2双冗余LVDT位移传感器结构示意图电源，提供给初级线圈，产生一个交变磁场，两次级线圈（包括台阶形的补偿线圈）按电势反向串联，当图2