柱栅传感器产品化样机研究

论文摘要

柱栅传感器是我校开发的一种数字式直线位移传感器。该传感器经过概念样机的研制阶段，基本证实了其正确性和可行性；在实验样机研制过程中，提出了全连续化绕组设计，它能够完全消除分段绕组的端部效应。柱栅采用的新颖结构使其具有许多比直线式感应同步器优越的特性，该传感器具有很强的市场应用前景和学术研究价值。本文首先分析了直线式感应同步器的基本工作原理和结构上存在的不足，以及柱栅传感器概念样机和实验样机的基本工作原理和优势；在分析前期研究工作中取得的成果和不足的基础上，介绍了柱栅产品样机的设计要点、制作工艺、以及柱栅定滑尺的接长方法；在此基础上设计和制造了柱栅传感器产品样机。最后一部分从定量和定性的角度对柱栅传感器的静态特性参数进行了具体实验研究和分析，以此来说明柱栅传感器的实用性和工艺方案的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 数字式位移传感器发展概况
• 1.1.1 数字式长位移传感器的发展
• 1.1.2 感应同步器的发展概况
• 1.1.3 球栅
• 1.1.4 国内外数显市场的发展
• 1.2 课题来源及前期研究成果
• 1.2.1 课题来源
• 1.2.2 前期的主要研究成果与进展
• 1.3 本课题的研究内容与意义
• 1.3.1 本课题的研究目的与内容
• 1.3.2 课题意义
• 1.4 本章小结
• 第二章 柱栅工作原理及其概念样机、实验样机
• 2.1 直线感应同步器的基本工作原理
• 2.1.1 直线式感应同步器总体结构
• 2.1.2 感应同步器的基本工作原理
• 2.1.3 直线式感应同步器的绕组结构
• 2.1.4 感应同步器运行方式
• 2.2 柱栅的原理及设计
• 2.2.1 柱栅的基本结构
• 2.2.2 柱栅概念样机的介绍
• 2.2.3 柱栅实验样机的介绍
• 2.3 本章小结
• 第三章 柱栅产品样机结构设计及制作
• 3.1 非金属刷镀和热喷涂技术
• 3.1.1 非金属刷镀技术概述
• 3.1.2 等离子喷涂技术概述
• 3.2 粘结剂
• 3.3 定尺的研制
• 3.3.1 定尺绕组导体宽度计算
• 3.3.2 定尺加工工艺
• 3.4 滑尺的研制
• 3.4.1 滑尺绕组导体宽度计算
• 3.4.2 滑尺加工工艺
• 3.4.3 滑尺绕组尺寸误差对测量精度的影响
• 3.5 本章小结
• 第四章 柱栅传感器的接长
• 4.1 感应同步器的接长
• 4.2 柱栅的接长
• 4.3 本章小结
• 第五章 柱栅性能测试
• 5.1 实验设备及实验环境
• 5.2 柱栅位移-波形定性实验
• 5.3 柱栅定量实验
• 5.3.1 激励信号频率与感应输出电动势实验
• 5.3.2 感应输出电动势与定滑尺相对位置关系实验
• 5.3.3 柱栅产品样机的电压传送比（VTR）实验
• 5.3.4 频谱分析实验
• 5.3.5 气隙长度对柱栅感应输出电动势的影响
• 5.4 实验小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 研究成果与结论
• 6.2 展望与建议
• 致谢
• 参考文献