一种无接触铁磨粒测量传感器的优化设计.pdfVIP

第24卷 第2期 传 感 技 术 学 报 Vo1．24 No．2 2011年 2月 CHINESE JOURNALOFSENSORSANDACTUATORS Feb．2011 OptimalDesignofaContactlessSensorforMeasuringFerrousWearDebris YANGChongchong一，CAOGuangzhong， ，LIXuefin，LUPiqing ， ZHEN Xiang ，CAIYuheng ，，1．CollegeofMechatronicsandControlEngineering，ShenzhenUniversity，Shenzhen518060，China；、 I2．ShenzhenSenso~TechnologyKeylxlboratory，Shenzhen518060，China； l L3．ShenzhenYataiOptoelectronicTechnologyCo．，Ltd，Shenzhen518057，China Abstract：Thesensitivity offerrousweardebrissensorwhich adoptstransform structure isgenerallylow dueto strongfluxleakageandweakcouplingcoefficientbetween theprimaryandthesecondary windings，therefore，the structureofthesensorneedstobemodifiedandoptimizedtoimproveitssensitivity．Firstlythemeasuringprinciple ofthiskindofcontactlesssensortodetectferrousweardebrisispresented．Secondlyitisinvestigatedmainfactors whichaffectthesensitivityofthesensorusingcombinedsimulationofmagneticfieldand electronicfieldbasedon finiteelementanalysis(FEA)byANSYS．Thenoptimalmethodsandanovelsturctureforthesensorareproposed． Thedesignandexperimentresultsshow thatthevolumeoftheoptimized sensorhassignificantlybeendecreased， andthesensitivityhasobviouslybeenincreased． Keywords：weardebrissensor；optimaldesign；FEA；magnetfield—electroniccircuitcoupling；sensitivity EEACC：7230；3110C doi：10．3969／j．iSSII．1004-1699．2011．02．011 一 种无接触铁磨粒测量传感器的优化设计木 杨冲冲 ，曹广忠 ，孙，李学金 ，陆丕清 ，郑翔 ，蔡宇恒 ，，1．深圳大学机电与控制工程学院，深圳 518060；、 I2．深圳市传感器技术重点实验室，深圳518060；l 3．深圳市亚泰光 电技术有限公司，深fJil518057 摘 要 ：针对非接触变压器结构形式的铁磨粒传感器，由于存在漏磁较大、初次级线圈的耦合系数低导致的传感器灵敏度不 高等问题，为此 ，需要对其结构进行优化。给出了铁磨粒传感器的检测机理，分析了影 响传感器灵敏度的各种参数，采用 ANSYS软件对该传感器进行了磁场一电路耦合有限元仿真与分析，提出了提高传感器灵敏度的优化结构和方法。仿真和实验 结果表明：优化后的传感器在体积上大幅度缩减，灵敏度显著