双丝差动型磁致伸缩位移传感器结构设计.pdfVIP

第23卷 第6期 传 感 技 术 学 报 Vol_23 No．6 2010年6月 CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS Jun．2010 DesignmentofBi-WaveguideDifferentialMagnetostrictiveDisplacementSensor TAORuojie，ZHAOHui，LIUWeiwen，ZHANGYongfie，FENGJian (Departmentof[nstrumentScienceandTechnology，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China) Abstract：Withthepurposeofdecliningtheinterferenceofallkindsofnoises，andimprovingthemeasuringpreci- sionefficiently，anew differentialmodelwithtwowaveguidesandtwocoilsforthesensorwasproposed．Thispaper analyzedthedeficiencyoftraditionalsingle—coildisplacementsensor’Santi—interferenceabilityandprecision，with testingtheelectrocircuitoutputsignals，theprecisionandthestability，thenew designmenttestifiedtoitssuperiori_ tyinimprovingprecisionandanti—interferenceability，comparingthetraditional singlecoilstructure．Itprovidesa new ideaofrthemanufactureofmagnetostrictivedisplacementsensor． Keywords：displacementsensor；magnetostrictive；bi—waveguidedifferential；respondingsignal；SNR；tempera— turecompensation EEACC：7230 双丝差动型磁致伸缩位移传感器结构设计 陶若杰 ，赵 辉 ，刘伟文，张永杰，冯 建 (上海交通大学仪器技术及工程系，上海 200240) 摘 要：为了降低现有磁致伸缩位移传感器信号的各种噪声干扰，有效的提高测量精度，减小误差，提出了一种新型的双丝 差动结构设计方案；分析了传统单线圈磁致伸缩位移传感抗干扰能力和精度的不足，并通过电路信号测试对 比、传感器精度 实验、稳定性实验对比论证了本方案在提高传感器精度和抗干扰能力方面的优势，为产品化的磁致伸缩传感器结构设计提供 了一种全新的思路。 关键词 ：位移传感器；磁致伸缩；双丝差动；感应信号；信噪比；温度补偿 中图分类号 ：TP212．62 文献标识码 ：A 文章编号 ：1004—1699(2010)06—0799—04 磁致伸缩位移传感器是利用磁致伸缩材料的威 这种方法 的问题是没有从信号源头处提高信噪 德曼 (Wiedeman)效应和威拉里 (Villary)效应实现 比2 j，因而降低噪声的效果大大削弱。而且 电路 绝对位移的测量，它具有量程大、非接触、精度高、速 变得很复杂，调整困难，很难进一步提高精度。本文 度快 、防护等级高、成本低等卓越特性 ，因而广泛应 针对现有技术的不足，提出一种双丝差动结构型式 用于机械 、建筑、机床等行业。国外量程高达 18m 的磁致伸缩位移传感器，采用独特的差动结构形式 的磁致伸缩位移传感器精度可达 0．025％FS或 和磁屏蔽技术，不仅可以直接降低感应组件输出信 0．508mm，并且可同时测量位移、液位、温度、等多 号的噪声，提高原始测量信号的信噪比，提高抵抗空 个参数 ，形成 了