仪器仪表学报

作者：杨继森，熊 浩，庹万章，文 杰

单位：杨继森,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,,熊 浩,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,,庹万章,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,,文 杰,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,

关键词：直线时栅位移传感器;磁场耦合;指数形线圈

基金：国家自然科学基金(51205434,52175454)、重庆市高等学校优秀人才支持计划项目、重庆理工大学研究生教育高质量发展行动计划(gzlcx20222044)项目资助

为了进一步溯源时栅位移传感器磁场耦合过程引起的误差,对时栅位移传感器在构造场中的耦合特性进行研究,并研制了一种基于指数形平面线圈结构的新型直线时栅位移传感器。建立传感器工程构造磁场的数学模型,分析传感器耦合间隙对线圈耦合平面磁场分布的影响,研究不同形状平面线圈的耦合特性;根据传感器的耦合特性,构建了一种新型直线时栅位移传感器测量模型,对该模型进行了电磁场有限元仿真和仿真误差分析,得出该结构最佳感应间隙为0.4mm;对传感器的结构误差进行了溯源分析,进一步优化传感器的结构;搭建实验平台,利用双层PCB绕线工艺加工传感器定尺和动尺,对优化前后的传感器样机开展对比实验。实验结果表明,设计的基于指数形平面线圈结构的新型直线时栅位移传感器可以有效抑制传感器的四次误差,新研制的传感器样机的原始测量精度在原有的基础上提高了45.8%。

来源：2023年第5期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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