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離散測頭的E+E時柵傳感器衍生技術(shù)研究
在機械工業(yè)發(fā)展中,精密測量技術(shù)起著基礎(chǔ)和先決條件的作用，這個觀點在以往的生產(chǎn)經(jīng)驗中早已被認同。精密測量中的位移測量包括角位移和直線位移，是生產(chǎn)生活中zui基本、也是非常常見的測量。本課題組在國家自然科學(xué)基金的資助下，在“時空坐標(biāo)轉(zhuǎn)換”理論的基礎(chǔ)之上，用時間測量空間的新方法測量空間位移量。

離散測頭的E+E時柵傳感器衍生技術(shù)研究
目前我們E+E時柵傳感器傳感器中的場式E+E時柵傳感器是通過建立行波磁場來作為勻速運動坐標(biāo)系的，我們在之前的場式E+E時柵傳感器的基礎(chǔ)之上將傳感器的體積，成本進一步的減小，研究如何利用現(xiàn)有E+E時柵傳感器傳感器及其衍生新技術(shù)解決大型超大型機床在超大、高速、重載、強沖擊振動、油污粉塵水汽污染、高低溫等惡劣工況下實現(xiàn)動態(tài)精度測量，進而實現(xiàn)全閉環(huán)數(shù)控的問題。以一種全新的原理來研究具有檢測功能的運動機械功能部件及其新技術(shù)，如帶檢蝸輪副、帶檢軸承、帶檢導(dǎo)軌、帶檢電主軸等，推動和促進國防軍工特種裝備技術(shù)、以及大型、超大型機床傳動誤差檢測方面的新進展。針對E+E時柵傳感器傳感器信號處理系統(tǒng)需要高精度時間間隔測量的需要,設(shè)計了一種基于TDC-GP21芯片測量時間間隔的E+E時柵傳感器信號處理系統(tǒng)。采用FPGA控制TDC芯片的高精度測量模式對整數(shù)部分時間脈沖進行計數(shù),小數(shù)部分時間脈沖采用門電路延遲進行細測,使時間測量更為精確,從而提高了E+E時柵傳感器位移傳感器的分辨率;通過校準(zhǔn)測量對測量結(jié)果進行補償修正,減小了測量誤差。實驗結(jié)果表明:采用該系統(tǒng)后72對極的圓E+E時柵傳感器在0°~360°測量范圍內(nèi),傳感器的原始測量精度達到±1″,分辨率為0.036″。在這里我們提出一種全新的測量新方法，并上升為新理論，研發(fā)出全新型測試系統(tǒng)，解決生產(chǎn)中重大關(guān)鍵疑難問題和科學(xué)儀器研究中的前沿核心主流問題。該課題具體的工作內(nèi)容如下：通過查閱資料，研究傳統(tǒng)位移傳感器的測量原理，找出其在位移測量中的優(yōu)勢和劣勢，以便在基于離散測頭的E+E時柵傳感器衍生技術(shù)的研究中得以借鑒；開展基于離散測頭的E+E時柵傳感器衍生技術(shù)的理論研究，并進行前期的定轉(zhuǎn)子及其工裝夾具的設(shè)計、加工和安裝工作；通過電磁場仿真，對離散測頭的磁路及電磁結(jié)構(gòu)設(shè)計模型進行優(yōu)化；設(shè)計出較為合理的信號處理電路，對產(chǎn)生的信號進行處理，從而得到轉(zhuǎn)子的空間位移量；我們在做好離散測頭的設(shè)計，加工及安裝工作之后，就可以準(zhǔn)備試驗。做好試驗研究后驗證離散測頭的工作原理，查看離散測頭傳感器的各項性能指標(biāo)。zui后將得到的數(shù)據(jù)做進一步的分析處理，并且提出下一步試驗方案的優(yōu)化。

離散測頭的E+E時柵傳感器衍生技術(shù)研究
綜上所述，本文在變耦合E+E時柵傳感器位移傳感器的基礎(chǔ)之上，對信號采集端在結(jié)構(gòu)上做進一步優(yōu)化，使其結(jié)構(gòu)小巧，安裝便捷，應(yīng)用范圍廣，既簡化了傳感器的結(jié)構(gòu)，又降低了生產(chǎn)成本。之后對采集到的信號進行誤差分析，找出影響其精度的幾個主要因素，并有針對性的對其結(jié)構(gòu)做進一步的完善，同時進行誤差分析，提高其測量精度。