差动变压器式电磁位移传感器的电磁性能仿真与分析

论文摘要

本文主要对电磁式位移传感器专家系统的电磁性能进行研究,该电磁式位移传感器主要应用于飞机,用来对舵机的震动、位移等参数进行测量。传感器的铁心连接到飞机的一个舵机上,通过铁心的运动使得传感器的感应电压有所变化,从而反应飞机的行驶状态及飞机下一步的飞行计划,其在航空事业上的重要性尤为突出。利用Maxwell对电磁式位移传感器在不同激励下的静态、瞬态电磁性能进行分析仿真。其中静态电磁性能仿真包括传感器的静态电磁场分布、电磁方向、电磁感应力大小等性能。瞬态电磁性能包括传感器的差值电压曲线、和值电压曲线、线性度等传感器的重要指标;为使位移传感器在实际使用中得到更广泛的应用,本文采用了外部电路导入进行仿真。为了提高效率、精度、准确度,对位移传感器电磁性能仿真进行参数化,分别针对其静、动态的电磁性能特性进行分析;参数化有限元建模理想位移传感器、结构变形位移传感器、多余度传感器,并对其电磁分析进行参数化,达到分析快速、准确、精确的目的,使用户更加方便使用传感器专家系统。为使传感器的电磁性能达到最优化,结构最合理,对其进行容差优化分析。同样,对容差优化分析进行参数化,使得传感器设计更合理、精确、准确。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出及工程意义
• 1.2 电磁式位移传感器的研究背景
• 1.3 本文所做内容
• 第二章 差动变压器式电磁位移传感器的理论基础
• 2.1 差动变压器式传感器的工作原理
• 2.2 差动变压器式传感器的基本特性
• 2.2.1 恒压源激励
• 2.2.2 恒流源激励
• 2.3 差动变压器式传感器的主要性能
• 2.3.1 传感器的静态特性
• 2.3.2 传感器的动态特性
• 2.4 小结
• 第三章 差动变压器式电磁位移传感器的静态电磁性能仿真
• 3.1 差动变压器式电磁位移传感器有限元建模
• 3.1.1 理想差动变压器式电磁位移传感器有限元建模
• 3.2 理想差动变压器式电磁位移传感器静态电磁性能仿真
• 3.2.1 单自由度理想差动变压器式电磁位移传感器静态电磁性能仿真
• 3.3 小结
• 第四章 差动变压器式电磁位移传感器的瞬态电磁性能仿真
• 4.1 瞬态场理论分析
• 4.2 线位移传感器瞬态场分析
• 4.3 小结
• 第五章 参数化理想差动变压器式电磁位移传感器电磁性能仿真
• 5.1 Maxwell 脚本VBScript 简介
• 5.1.1 简介
• 5.1.2 VBScript 的功能
• 5.2 参数化理想差动变压器式电磁位移传感器电磁性能仿真
• 5.2.1 基本参数界面
• 5.2.2 结构参数化
• 5.2.3 材料参数化
• 5.2.4 计算参数化
• 5.2.5 公差带参数化
• 5.3 参数化结构影响位移传感器的电磁性能仿真
• 5.4 参数化位移传感器交叉干扰电磁分析
• 5.5 小结
• 第六章 差动变压器式电磁位移传感器电磁性能容差分析仿真
• 6.1 容差分析基本原理
• 6.1.1 正态分布采样法
• 6.1.2 极限情况分析法
• 6.2 容差优化基本原理
• 6.2.1 基于Matlab 的容差分析与优化的实现
• 6.3 MatLab 与C 代码转换接口
• 6.3.1 编译器的安装和配置
• 6.3.2 对MATLAB 编译器应用程序mex 的设置
• 6.3.3 为产生独立外部应用程序进行预配置
• 6.3.4 配置正确性的验证
• 6.4 MatLab 文件与C 文件的转换
• 6.4.1 mcc 编译器使用时注意事项
• 6.4.2 Mcc 的基本调用格式
• 6.5 小结
• 第七章 总结
• 致谢
• 参考文献