柱栅传感器实验样机的研制.pdf

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1、2010年第29卷第7期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)99柱栅传感器实验样机的研制罗丽萍，陈军平，朱洪涛，邓林华(南昌大学机电工程学院，江西南昌330029)摘要：柱栅传感器是一种新型的直线位移数字式传感器，它来源于对直线式感应同步器的改进设想。柱栅概念样机研制的完成，证实了其设计思路的正确性与合理性。柱栅全连续化绕组的设计完全消除了分段绕组固有的端部效应。通过柱栅传感器实验样机的设计和制造及其相关测试，结果表明：该实验样机具有良好的空间正交性，测量系统误差小，达到了预

2、期的效果，可以应用于精细位移测量。介绍了柱栅传感器实验样机的基本结构、研制和实验。进而验证了柱栅传感器的功能和使用性能。关键词：柱栅传感器；全连续式螺旋绕组；实验样机；空间正交性中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2010)07-0099-04Researchanddevelopment0fthecoluninsynsensorexperimentalprototype一一-一LUOLi—ping，CHENJun—ping，ZHUHong—tap，DENGLin—hua(MechanicalandE

3、lectronicEngineeringInstitute，NanchangUniversity，Nanchang330029，China)Abstract：Thecolumnsynsensorisanewtypedigitallineardisplacementsensors．Itrootedfromconceiveofimprovementoflinearitysynchronization．Theaccomplishmentofconceptionprototype’Sresearchandmanufactureverif

4、iedthedesignideaisco~ectandreasonable．Basedonthewholecontinuouswindingsstructure，theeolumnsynsensorcancompletelyremovetheheadeffectwhichisinherentingroupwindings．Theexperimentalprototypehasbeendesignedandmanufacturedandhaspastmanyrelatedtests．Thetestresultsshowedthat

5、theexperimentalprototypehasgoodspaceorthogonality，andthemeasurementsystemerrorissmal1．Itcanbeusedforthefinedisplacementmeasurement．Thebasicstructureofexperimentalprototypeofcolumnsynsensorareintroducedandtheeolumnsynsensor’Sworkingfunctionandperformanceareverified．Ke

6、ywords：colunmsynsensor；wholecontinuousspiralwinding；experimentalprototype；spaceorthogonality0引言组虽为连续化螺旋结构，但滑尺绕组还是采用分段连续纠柱栅传感器是一种新型数字式直线位移传感器，其工结式结构，滑尺绕组的制作需要使用专用绕线模具才能完作原理与感应同步器相同。但结构与传统感应同步器不成，工作量大，并且，尺寸与位置精度也难以保证。这样既同，柱栅传感器绕组为柱形空间导体组，整体呈现为“导不利于柱栅的产品化也不利于控制与提高测量精度。柱

7、一导套”结构。这种结构上的变化，使其既继承了传统感为解决这个问题，本文提出并研制了柱栅的实验样机。应同步器的优点又克服了传统感应同步器的许多缺点。该样机的研制基本上克服了柱栅概念样机的不足，实现了柱栅传感器主要特点是结构简单、体积小、自导向性能定尺绕组和滑尺绕组的全连续化。在提高系统的测量精度好、抗污染和抗干扰能力强、气隙均匀稳定、安装方便、输出的基础上，又很好地解决了柱栅部件的加工问题，改善了关信号大、有效导体长等』，已获国家实用新型专利。键部件制作的工艺性。该样机的实验除了验证柱栅基本思柱栅研究前期已经设计并制作出柱栅的概念

8、样机，用路的正确性与合理性之外，还进一步验证了柱栅传感器的于验证柱栅基本思路的正确性与合理性。功能和使用性能。传感器的定尺为一长圆柱体，其绕组为单相连续绕组，1柱栅结构位于定尺的外圆柱表面；滑尺为一套在定尺圆柱表面并可1．1全连续定尺绕组与定尺进行相对滑动的空心