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安装误差对于电场式圆时栅传感器测量精度的影响规律及抑制方法
被引量:
1
1
作者
于沛玉
王合文
+2 位作者
王祥虎
吴昶亮
展丙男
《重庆理工大学学报(自然科学)》
CAS
北大核心
2024年第2期132-140,共9页
在纳米时栅传感器安装过程中,转子相对于定子的偏心或偏摆,是角位移传感器整周测量误差的主要来源。运用面积积分法进行数学建模,分析在安装不满足正对平行条件时的整周误差及其谐波频次,揭示采用多个电极进行信号拾取会具有一种匀化效...
在纳米时栅传感器安装过程中,转子相对于定子的偏心或偏摆,是角位移传感器整周测量误差的主要来源。运用面积积分法进行数学建模,分析在安装不满足正对平行条件时的整周误差及其谐波频次,揭示采用多个电极进行信号拾取会具有一种匀化效应,能够减小由安装带来的谐波误差。采用印制电路板(PCB)工艺制造直径为305 mm的传感器样机,在不同测头数量的条件下进行精度对比实验。实验结果表明:多测头结构能够对整周误差产生抑制与匀化作用,使传感器整周测量精度达到1.5″,接近平行正对安装时的测量精度,验证了多测头结构对安装误差的抑制作用。
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关键词
安装误差
多测头
纳米时栅
测量精度
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职称材料
基于误差函数相位偏移的电场式时栅角位移传感器自标定
2
作者
于治成
黎自豪
+2 位作者
蒲红吉
吴昶亮
展丙男
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第18期2803-2813,共11页
比对标定对于传感器测量精度的保持和提升具有重要意义,但其易受现场环境限制,且成本昂贵。电场式时栅精度不断刷新,寻找外部参考基准也变得日益困难。针对这一难题,提出了以圆周封闭原则为基准,利用傅里叶级数的平移定律,将电场式时栅...
比对标定对于传感器测量精度的保持和提升具有重要意义,但其易受现场环境限制,且成本昂贵。电场式时栅精度不断刷新,寻找外部参考基准也变得日益困难。针对这一难题,提出了以圆周封闭原则为基准,利用傅里叶级数的平移定律,将电场式时栅的误差序列值以2π/n角位移值进行移相,利用具有不同移相次数的误差序列值进行频谱分析,互相补偿缺失的谐波分量,最终利用各次谐波分量重构传感器误差函数的自标定方法。并据此设计、搭建了相应的自标定实验平台。实验结果表明,该自标定方法对于电场式时栅角位移传感器中所包含的周期性误差补偿效果显著。对极内,使用该自标定方法与用光栅作为参考基准所获得的标定精度基本相当,两者误差为0.05",对极内误差下降67%;整周范围内,两者误差为0.15",整周误差下降80%。该自标定方法相比于传统的比对标定法在效率、应用范围及标定成本方面均拥有显著优势。
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关键词
电场式
角位移传感器
自标定
误差移相
谐波分量
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职称材料
一种对极数互质的高精度绝对式角位移传感器
被引量:
4
3
作者
吴昶亮
于治成
+2 位作者
蒲红吉
展丙男
樊星辰
《重庆理工大学学报(自然科学)》
CAS
北大核心
2023年第2期166-172,共7页
提出了一种对极数互质的高精度绝对式时栅角位移传感器。在N对极的单圈增量电场式时栅角位移传感器的基础上增加一个M对极的传感器,实现组合测量,其中,2个增量式传感器对极数N和M为互质数,对极数多的作为精测部分,保证传感器的测量精度...
提出了一种对极数互质的高精度绝对式时栅角位移传感器。在N对极的单圈增量电场式时栅角位移传感器的基础上增加一个M对极的传感器,实现组合测量,其中,2个增量式传感器对极数N和M为互质数,对极数多的作为精测部分,保证传感器的测量精度;对极数少的作为粗测部分,利用2个增量式传感器输出行波相位差和空间角度对应关系实现传感器的绝对角位移测量。采用差动感应电极结构消除共模干扰以保证测量精度,这种对极数互质组合测量传感器既能够较容易实现绝对定位,又能够保证传感器的高精度。采用印制电路板技术制造了外径154 mm、内径100 mm、厚度2 mm的传感器样机,搭建了实验平台进行测试,测试结果表明:该传感器的整周测量范围原始精度可达±1.8″。
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关键词
互质
绝对式
角位移传感器
时栅
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职称材料
题名
安装误差对于电场式圆时栅传感器测量精度的影响规律及抑制方法
被引量:
1
1
作者
于沛玉
王合文
王祥虎
吴昶亮
展丙男
机构
重庆理工大学机械检测与装备技术教育部工程研究中心
时栅传感及先进检测技术重庆市重点实验室
通用技术集团国测时栅科技有限公司
北京理工大学机械与车辆学院
出处
《重庆理工大学学报(自然科学)》
CAS
北大核心
2024年第2期132-140,共9页
基金
重庆市教委“成渝地区双城经济圈建设”科技创新项目(KJCX2020043)。
文摘
在纳米时栅传感器安装过程中,转子相对于定子的偏心或偏摆,是角位移传感器整周测量误差的主要来源。运用面积积分法进行数学建模,分析在安装不满足正对平行条件时的整周误差及其谐波频次,揭示采用多个电极进行信号拾取会具有一种匀化效应,能够减小由安装带来的谐波误差。采用印制电路板(PCB)工艺制造直径为305 mm的传感器样机,在不同测头数量的条件下进行精度对比实验。实验结果表明:多测头结构能够对整周误差产生抑制与匀化作用,使传感器整周测量精度达到1.5″,接近平行正对安装时的测量精度,验证了多测头结构对安装误差的抑制作用。
关键词
安装误差
多测头
纳米时栅
测量精度
Keywords
mounting errors
multiple probes
nanometer time-grating
measurement accuracy
分类号
TH7 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
基于误差函数相位偏移的电场式时栅角位移传感器自标定
2
作者
于治成
黎自豪
蒲红吉
吴昶亮
展丙男
机构
重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心
北京理工大学机械与车辆学院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第18期2803-2813,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.62103069)
重庆市教委科学技术研究项目资助(No.KJQN202101121)
国家自然科学基金重点项目资助(No.51935004)。
文摘
比对标定对于传感器测量精度的保持和提升具有重要意义,但其易受现场环境限制,且成本昂贵。电场式时栅精度不断刷新,寻找外部参考基准也变得日益困难。针对这一难题,提出了以圆周封闭原则为基准,利用傅里叶级数的平移定律,将电场式时栅的误差序列值以2π/n角位移值进行移相,利用具有不同移相次数的误差序列值进行频谱分析,互相补偿缺失的谐波分量,最终利用各次谐波分量重构传感器误差函数的自标定方法。并据此设计、搭建了相应的自标定实验平台。实验结果表明,该自标定方法对于电场式时栅角位移传感器中所包含的周期性误差补偿效果显著。对极内,使用该自标定方法与用光栅作为参考基准所获得的标定精度基本相当,两者误差为0.05",对极内误差下降67%;整周范围内,两者误差为0.15",整周误差下降80%。该自标定方法相比于传统的比对标定法在效率、应用范围及标定成本方面均拥有显著优势。
关键词
电场式
角位移传感器
自标定
误差移相
谐波分量
Keywords
electric field type
angular displacement sensor
self-calibration
error phase shift
harmonic component
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
一种对极数互质的高精度绝对式角位移传感器
被引量:
4
3
作者
吴昶亮
于治成
蒲红吉
展丙男
樊星辰
机构
重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心
北京理工大学机械与车辆学院
合肥工业大学仪器科学与光电工程学院
出处
《重庆理工大学学报(自然科学)》
CAS
北大核心
2023年第2期166-172,共7页
基金
重庆市教委科学技术研究项目(KJQN202001133,KJQN202101121)
重庆市教委科技创新项目(KJCX2020043)。
文摘
提出了一种对极数互质的高精度绝对式时栅角位移传感器。在N对极的单圈增量电场式时栅角位移传感器的基础上增加一个M对极的传感器,实现组合测量,其中,2个增量式传感器对极数N和M为互质数,对极数多的作为精测部分,保证传感器的测量精度;对极数少的作为粗测部分,利用2个增量式传感器输出行波相位差和空间角度对应关系实现传感器的绝对角位移测量。采用差动感应电极结构消除共模干扰以保证测量精度,这种对极数互质组合测量传感器既能够较容易实现绝对定位,又能够保证传感器的高精度。采用印制电路板技术制造了外径154 mm、内径100 mm、厚度2 mm的传感器样机,搭建了实验平台进行测试,测试结果表明:该传感器的整周测量范围原始精度可达±1.8″。
关键词
互质
绝对式
角位移传感器
时栅
Keywords
coprime
absolute-type
angular displacement sensor
time-grating
分类号
TH7 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
安装误差对于电场式圆时栅传感器测量精度的影响规律及抑制方法
于沛玉
王合文
王祥虎
吴昶亮
展丙男
《重庆理工大学学报(自然科学)》
CAS
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于误差函数相位偏移的电场式时栅角位移传感器自标定
于治成
黎自豪
蒲红吉
吴昶亮
展丙男
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
一种对极数互质的高精度绝对式角位移传感器
吴昶亮
于治成
蒲红吉
展丙男
樊星辰
《重庆理工大学学报(自然科学)》
CAS
北大核心
2023
4
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下载PDF
职称材料
已选择
0
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