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一种级联嵌入式高分辨力时栅位移传感器
1
作者 陶野 陈锡侯 +2 位作者 张书豪 邓豪 张治滔 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2023年第12期138-146,共9页
针对面向大模数齿轮嵌入式位移传感器分辨力较低的问题,提出了一种级联嵌入式高分辨力时栅位移传感器。利用级联效应将结构优化后的嵌入式时栅位移传感器按照一定规则的空间角度组合,实现次级行波信号与前级行波信号相叠加,即在一个齿... 针对面向大模数齿轮嵌入式位移传感器分辨力较低的问题,提出了一种级联嵌入式高分辨力时栅位移传感器。利用级联效应将结构优化后的嵌入式时栅位移传感器按照一定规则的空间角度组合,实现次级行波信号与前级行波信号相叠加,即在一个齿距内次级传感信号的位移量为初级传感信号的2倍,以此提升嵌入式时栅位移传感器的分辨力。通过对磁场式时栅位移传感器测量原理的分析,建立了级联嵌入式时栅位移传感器数学模型;利用有限元仿真实验得出与理论分析相同的结果,向位移量中插入更多的时钟脉冲序列可提升分辨力;搭建实验平台验证了次级传感单元分辨力比初级传感单元分辨力提升43%,传感器稳定性提高了75%。 展开更多
关键词 嵌入式角位移传感器 级联效应 多级调制 分辨力
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基于差商法的嵌入式角位移传感器自标定 被引量：3
2
作者 孙世政 何泽银 董绍江 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第13期252-257,共6页
为了摆脱对高精度基准器具的依赖实现对嵌入式角位移传感器的现场标定,结合传感器的结构特点提出了一种利用单个读数头测量值差商的方法实现自我标定。该方法利用傅里叶逼近模型将读数头的误差分离为多次谐波的叠加,采用测量值向前差商... 为了摆脱对高精度基准器具的依赖实现对嵌入式角位移传感器的现场标定,结合传感器的结构特点提出了一种利用单个读数头测量值差商的方法实现自我标定。该方法利用傅里叶逼近模型将读数头的误差分离为多次谐波的叠加,采用测量值向前差商的方法获取标定模型的中间变量,运用泰勒展开对差商方法进行了误差估计,并通过提高差商阶数降低模型误差,为了保证标定精度,结合最小二乘算法对标定参数进行了寻优。运用自标定方法对两台不同对极数的嵌入式角位移传感器进行了标定实验,并与传感器常用的比较标定方法进行了对比实验。实验结果表明,两台传感器的误差分别从标定前的±30″和±25″,降低至±2.6″和±2.2″,精度得到了大幅度提高,最终的标定参数与传感器实际的误差成分相吻合,标定精度与比较标定的精度基本相同,能够满足嵌入式角位移传感器的高精度、高效率标定要求。 展开更多
关键词 嵌入式角位移传感器 单读数头 差商法 自标定 标定精度
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嵌入式角位移传感器动态测量误差建模与补偿 被引量：2
3
作者 孙世政 韩宇 +1 位作者 党晓圆 李洁 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2022年第3期78-85,共8页
针对嵌入式角位移传感器在工作过程中受到机械结构、电气系统以及外界环境等因素影响导致的原始测量误差较大,传统单一算法难以适用的问题,提出了一种基于集合经验模态分解和极限学习机的嵌入式角位移传感器动态测量误差补偿方法。通过... 针对嵌入式角位移传感器在工作过程中受到机械结构、电气系统以及外界环境等因素影响导致的原始测量误差较大,传统单一算法难以适用的问题,提出了一种基于集合经验模态分解和极限学习机的嵌入式角位移传感器动态测量误差补偿方法。通过对转子在整周范围内的原始测量误差进行集合经验模态分解,得到了一系列本征模态函数,利用相关性系数阈值法对本征模态函数进行筛选,选出其中对测量误差影响较大的分量,并对其进行希尔伯特变换,计算相应的瞬时幅值和瞬时频率,重构误差序列,利用极限学习机对残余误差进行预测补偿,得到传感器最终测量误差。实验结果表明:嵌入式角位移传感器的原始测量误差的峰峰值由117.9″降至4.5″,大幅提高了传感器的测量精度。 展开更多
关键词 嵌入式角位移传感器 集合经验模态分解 希尔伯特变换 极限学习机 误差补偿
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基于单测头误差相位偏移法的嵌入式角位移传感器自校准研究 被引量：2
4
作者 孙世政 张俊明 +2 位作者 韩宇 陶平安 何泽银 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期96-103,共8页
针对嵌入式角位移传感器长期使用出现精度损失问题,结合传感器结构特点提出一种基于单测头误差相位偏移法的自校准方法。首先,依据圆周空间封闭性原则,基于傅里叶变换分析传感器误差特性;然后,以起始测量值序列作为误差偏移起始基准,根... 针对嵌入式角位移传感器长期使用出现精度损失问题,结合传感器结构特点提出一种基于单测头误差相位偏移法的自校准方法。首先,依据圆周空间封闭性原则,基于傅里叶变换分析传感器误差特性;然后,以起始测量值序列作为误差偏移起始基准,根据误差特性等间隔变换误差序列并解算误差与起始基准的函数关系,构建传感器误差模型;最后,搭建在线校准实验平台进行验证实验。实验结果表明,单个对极内误差结果与测量误差特性一致,整周测量误差大幅度降低,误差峰峰值由127.80″降低至5.90″;该方法校准效率相比于比较校准法提升了80.69%,校准后误差分布集中,同时具有良好的测量稳定性。本文所述自校准方法在不依赖高精度基准器具前提下,有效解决了传感器精度损失问题,对实现嵌入式角位移传感器自校准具有重要的应用意义。 展开更多
关键词 嵌入式角位移传感器 单测头 自校准 相位偏移 测量误差
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嵌入式时栅角位移传感器短周期误差分析与补偿 被引量：15
5
作者 孙世政 周清松 何泽银 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期27-34,共8页
为提高嵌入式时栅角位移传感器测量精度,从传感信号形成机理出发,对短周期误差成因进行了详细分析。通过对绕组等效分析和激励信号分析,确定了短周期误差的主要特性为一次和二次误差,一次误差来源为零点残余误差和直流分量误差,二次误... 为提高嵌入式时栅角位移传感器测量精度,从传感信号形成机理出发,对短周期误差成因进行了详细分析。通过对绕组等效分析和激励信号分析,确定了短周期误差的主要特性为一次和二次误差,一次误差来源为零点残余误差和直流分量误差,二次误差来源为激励信号正交误差。针对短周期误差补偿,提出了基于超限学习机的误差补偿方法,通过对测量值与真实值样本的训练得到模型最优参数,根据模型参数建立短周期误差模型,利用所得误差模型实现对短周期误差的补偿。实验结果表明,短周期误差分析结果与传感器实际误差特性一致,采用该补偿方法传感器短周期误差大幅度降低,降低了约96%。对比和重复性实验表明,该方法与谐波补偿法相比精度提高了约1倍,误差补偿效果更优,同时方法具有良好的测量稳定性,对提高嵌入式时栅角位移传感器的测量精度具有重要的理论和现实意义。 展开更多
关键词 嵌入式时栅角位移传感器 短周期误差 误差补偿 超限学习机
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