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磁致伸縮E+E位移傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
磁致伸縮E+E位移傳感器(下簡(jiǎn)稱E+E位移傳感器)的技術(shù)早于70年代被開發(fā)和應(yīng)用,傳統(tǒng)上,此種E+E位移傳感器一般應(yīng)用在機(jī)械自動(dòng)化過程中,如注塑機(jī)、油壓缸、林木加工、鋼鐵廠以及地下及地面油庫(kù)儲(chǔ)存、工業(yè)流程、生化、石化、食品加工、污水處理等.它不但性能高、精度高,而且安裝簡(jiǎn)易,可靠程度高,更能承受高沖擊和振蕩,而無(wú)需定期維修或標(biāo)定.

磁致伸縮E+E位移傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)位移測(cè)量提出了越來(lái)越高的要求。磁致伸縮E+E位移傳感器是一種利用磁致伸縮效應(yīng)將位移量轉(zhuǎn)化為時(shí)間量進(jìn)行測(cè)量的傳感器，它在高精度位移測(cè)量方面具有其他儀表*的優(yōu)勢(shì)。分析國(guó)內(nèi)外傳感器在性能、成本上的差距，設(shè)計(jì)一款高精度低成本的磁致伸縮E+E位移傳感器。從磁致伸縮效應(yīng)原理出發(fā)分析傳感器的工作原理，對(duì)偏置磁場(chǎng)及激勵(lì)磁場(chǎng)進(jìn)行有限元分析，并建立了傳感器輸出數(shù)學(xué)模型，為傳感器參數(shù)的選擇提供了理論依據(jù)。在傳感器機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，主要對(duì)波導(dǎo)絲材料、扭轉(zhuǎn)波拾取裝置、偏置磁場(chǎng)等進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。為了提高磁致伸縮E+E位移傳感器的測(cè)量精度，提出了一種基于CPLD+單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)的傳感器系統(tǒng)。從硬件與軟件兩方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，硬件電路主要包括系統(tǒng)電源電路、激勵(lì)脈沖放大電路、回波接收電路、高精度時(shí)間測(cè)量電路、自定義串行通信接口電路、多種輸出顯示接口電路。軟件部分主要包括數(shù)據(jù)傳輸程序、數(shù)字濾波程序、顯示程序、電壓輸出程序、Modbus通信程序。在系統(tǒng)調(diào)試成功后，搭建標(biāo)定平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析傳感器的靜態(tài)性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該傳感器性能達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。美國(guó)E+E公司擁有磁致伸縮E+E位移傳感器原來(lái)的設(shè)計(jì)權(quán),資料由該公司專門提供,結(jié)合該公司產(chǎn)品介紹此種傳感器的工作原理、感測(cè)精度、接口能力以及應(yīng)用例子等.同時(shí)介紹該公司zui近推出的一個(gè)精度*和性能*的E+E位移傳感器系列.此系列不僅在磁致伸縮技術(shù)上作出突破,設(shè)計(jì)概念上也有所創(chuàng)新,使磁致伸縮E+E位移傳感器能更廣泛的用于更多的自控行業(yè).

磁致伸縮E+E位移傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
相比于傳統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)，本系統(tǒng)增加了感應(yīng)脈沖數(shù)字調(diào)理電路及軟硬件濾波算法，有效地消除二次回波等干擾，且充分發(fā)揮單片機(jī)良好的數(shù)據(jù)處理、人機(jī)對(duì)話的優(yōu)勢(shì)和CPLD準(zhǔn)確測(cè)量時(shí)間、編程靈活的優(yōu)勢(shì)，簡(jiǎn)化硬件電路結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)的測(cè)量精度，且降低了成本，易于傳感器的小型化和工程化。