子午胎钢丝间隙传感器设计与参数优化.pdfVIP

2010年第29卷 第 7期 传感器与微系统 (TransducerandMicrosystemTechnologies) 81 子午胎钢丝间隙传感器设计与参数优化 罗 川 (杭州电子科技大学 智能与软件技术研究所，浙江 杭州 310018) 摘 要：为满足汽车工业中子午胎钢丝间隙的检测，提出一种结构简单的间隙传感器模型。通过 ANSYS 有限元软件仿真该传感器模型，并分析了传感器探头移动过程中，传感器线圈瞬态电流幅值的变化，以实 现对子午胎钢丝间隙的检测。实验结果表明：该传感器模型具有较好的灵敏度和线性变化范围，很好地满 足了要求 ，并为该类传感器的进一步设计提供了参考。 关键词：子午胎；间隙传感器；钢丝检测 中图分类号：TP212．12 文献标识码：B 文章编号：1000--9787(2010)07-0081-03 J1一，esl●2n anc1IDaram etJer 0DtJl●m l●ZatJl●0n 1n0r a m eri…{1ian wlregap sens0r LU0 Chuan (InstituteofSoftwareandIntelligentTechnology，HangzhouDianziUniversity，Hangzhou310018，China) Abstract：Tomeettherequirementsofgapdetectingbetweenradialwiresin theautomobileindust~，asimple structuregapsensorisproposed．TheperformanceofsensorcanbeoptimizedbyANSYS finiteelementmethod (FEM)，andthecurrentamplitudechangesinthecoilduringtheprocessofprobemovingofsensorisanalyzedto realizedetectionofthegap betweenradialwires．Theexperimental resultsshow thatthesensormodelhasgood sensitivityandlinearrange．Itcan meettherequirementsandgivereference tofurtherdesign ofsuch typeof Sen sor． Keywords：meridiantire；eddycurrentsensor；wiredetection 0 引 言 态、谐性和瞬态磁场分析 ；基于边界的三维静态 、谐性和瞬 无损检测系统中，用于机械振动技术研究和连续监视 态磁场，以及基于节点的三维静态、谐性和瞬态磁场分析、 过程中的非接触测量技术所采用的传感器主要是涡流传感 电场分析，另外还可以进行高频电磁场分析。本文主要采 器。电涡流传感器是利用感应涡流原理实现位移的检测 ， 用基于节点的三维谐性分析，软件主要包括3个部分：前处 当被测导体与线圈的间隙发生变化会引起传感器线圈的电 理模块、分析计算模块和后处理模块。 感 、阻抗和品质因数的变化，它具有结构简单 、灵敏度高 、非 1．1 物理模 型 接触性、抗干扰强等特点 。国内外学者已经进行了相关领 利用ANSYS软件的前处理模块按照表 1提供的参数 域的研究：有限元法在涡流传感器设计 的应用和各种常用 创建几何模型，定义单元类型，定义材料属性，图 1所示为 的涡流传感器设计方法的分析及特点的比较 ；有限元阻抗