重庆理工大学学报2023，Vol.37Issue(13) ：120-128.DOI:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2023.07.013

多场耦合绝对式时栅角位移传感器误差分析及优化

Error analysis and optimization of multi-field coupling absolute time-grating angular displacement sensors

陈鸿友 张桁潇 余海游 陈自然
重庆理工大学学报2023，Vol.37Issue(13) ：120-128.DOI:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2023.07.013
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多场耦合绝对式时栅角位移传感器误差分析及优化

Error analysis and optimization of multi-field coupling absolute time-grating angular displacement sensors

陈鸿友 1张桁潇 1余海游 1陈自然2
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作者信息

  • 1. 重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心,重庆 400054;时栅传感及先进检测技术重庆市重点实验室,重庆 400054
  • 2. 重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心,重庆 400054;时栅传感及先进检测技术重庆市重点实验室,重庆 400054;中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆 400039
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摘要

针对传统绝对式角位移传感器过度依赖编码技术以及超精密加工方法的问题,利用"定位+测量"的组合方式,提出一种多圈结构的多个物理场共同耦合作用的角位移传感器.通过理论误差推导、对极内仿真误差分析以及实验误差研究对该传感器进行误差特性分析,提出传感器结构优化方案;通过PCB工艺制作传感器优化前后2 套样机并进行实验,结果表明:优化后的传感器系统测量误差由±16.5″降低至±6.2″.该结构可充分发挥磁场式时栅抗干扰能力强和电场式时栅精度高的优势,具有重要应用价值.该传感器通过测量时间量实现对空间量的测量,性能优良,特别适合在复杂工况中使用.

关键词

时栅角位移传感器/多场耦合/误差分析/结构优化

Key words

time-grating angular displacement sensor/multi-field coupling/error analysis/structural optimization

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基金项目

国家自然科学基金(5217549)

重庆市自然科学基金面上项目(cstc2020jcyjmsxmX0917)

重庆理工大学研究生教育高质量发展计划(gzlcx20222039)

重庆市科研创新项目(CYS22655)

出版年

2023
重庆理工大学学报
重庆理工大学

重庆理工大学学报

CSTPCD北大核心
影响因子：0.567
ISSN：1674-8425
被引量1
参考文献量13
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