分:图 2-4 测子部分第3章检测系统设计 3.1 检测系统总体设计检测系统采用差动电感式传感器采集信息,传感器的铁芯以点接触形式与测子相连,测子则与被测轴相接触,通过测子再到传感器,消除了测量时因工件向前推送时水平的力对于传感器铁芯的推动而引起的误差。其结构如图所示。 3.2 传感器的选择电感式传感器种类很多,常见的有自感式,互感式和涡流式三种。电感式传感器有以下特点: (1)结构简单,传感器无活动电触点,因此工作可靠寿命长。(2 )灵敏度和分辨力高,能测出 0.01 微米的位移变化。传感器的输出信 9 / 25 号强,电压灵敏度一般每毫米的位移可达数百毫伏的输出。(3)线性度和重复性都比较好,在一定位移范围(几十微米至数毫米)内, 传感器非线性误差可达 0.05%~0.1% 。同时, 这种传感器能实现信息的远距离传输、记录、显示和控制,它在工业自动控制系统中广泛被采用。但不足的是,它有频率响应较低,不宜快速动态测控等缺点。差动式电感传感器由两个相同线圈,一个可动衔铁组成,其结构及特性曲线如下图所示。 1-铁芯; 2-线圈; 3-衔铁差动电感传感器特性曲线: 1-上线圈特性曲线 2-下线圈特性曲线 3-差接后合成曲线从图中可以看出,当位移控制在- ?δ~+ ?δ,输出电压 Uo 与位移δ近似线性关系。由于电感传感器具有以下特点: (1)输出电压不但能反映位移量的大小,而且能反映位移的方向。(2)输出电压正比于 2ΔI,因而灵敏度较高。(3)输出电压非线性减小。(4)可获得温度自补偿。 10 / 25 同时电感传感器结构简单,精度较高, 在工业自动控制系统中广泛被采用,使用方便,对于本测试条件符合,故本测量采用电感传感器来测量轴的直径。 3.3 传感器信号的处理 3.3.1 传感器信号框图 3.3.2 信号处理的电路图信号采集滤波信号放大软件处理 A/D转换相敏检波信号处理
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