数字式电涡流位移传感器的设计及实验研究

admin · 发表于 2024-1-22 20:51:10

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雅宝题库解析：
磁轴承是磁悬浮飞轮（MSFW）、磁悬浮控制力矩陀螺（MSCMG）的核心部件。而位移传感器用于检测电磁铁与转子间的气隙大小，其检测精度直接影响高速转子的稳定性与控制精度，是磁轴承系统的关键部件。由于空间应用对磁轴承的体积、重量、功耗、可靠性、抗干扰能力等都有严格要求，所以随着技术的发展，磁轴承系统逐渐对位移传感器提出了更高的要求。它希望位移传感器拥有更大的量程、更小的温漂、更强的抗干扰能力、更便于数字化集成。针对这一需求，本文提出了一种基于CPLD的数字式电涡流位移传感器的设计方案。此方案在实验室原有的模拟式电涡流位移传感器的基础上，根据调频式的原理设计的。文中对整个方案进行了软硬件设计。将探头线圈作为电感接入振荡电路产生振荡信号，提供频率信息；信号经整形电路整形后输入CPLD；CPLD根据等精度测频原理来实现对频率信息的高精度测量，通过最小二乘法拟合的方法实现对位移的高精度换算和量程的扩展，利用低电压差分信号（LVDS）进行数据的传输。本文的研究工作实现了电涡流位移传感器的数字化，提高了传感器的温度稳定性，扩大了传感器的量程，增强了传感器的抗干扰能力，增强了整个磁轴承系统的可靠性，对MSFW和MSCMG的空间应用具有重要的意义。

数字式电涡流位移传感器的设计及实验研究

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