差动变压器式位移传感器性能优化技术分析

《差动变压器式位移传感器性能优化技术分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、····摘要摘要阶梯型差动变压器式位移传感器（LVDT）的阶梯长度对其输出精度及线性度影响很大。传统设计时，设计者依靠手工调整反复实验才能得到满足设计要求的阶梯长度，不仅工作量大，而且设计周期很长，很难得到优选的设计参数。随着计算机技术发展，电磁仿真有限元软件如AnsoftMaxwell软件可以在计算机中对LVDT的感应电压进行仿真，避免了在实物上的反复调试，有效提高了设计效率。但是运用Maxwell软件进行电磁仿真时，需要进行建模、定义及加载激励源和边界条件、网格划分及定义求解参数等步骤，当LVDT的任何一个设计参数发生改变时，就需要重复上述步骤，工作量仍然很大。为

2、此开发了阶梯型LVDT参数化设计软件，能够快速建立模型和电磁性能仿真并完成结果提取，但是仍然缺少有效的LVDT阶梯轴长度优化设计的方法。尽管参数化仿真可以大大缩短单次仿真的时间，但是盲目地寻优过程仍然会导致大量的重复计算，很难找到精度和线性度较优的阶梯长度设计参数。针对这一问题，本文利用阶梯型LVDT参数化设计软件，提出了一种基于敏感度的阶梯型LVDT性能优化方法。本文主要做了以下工作：1、应用阶梯型LVDT参数化设计软件，根据经验公式确定初始参数，对某型LVDT进行了参数化建模及电磁性能仿真分析计算。本文利用该阶梯型LVDT参数化设计软件对不同台阶长度的阶梯型LVD

3、T进行电磁性能仿真，并对所得结果进行评估，研究分析各台阶长度发生改变时，LVDT的电磁性能指标发生怎样改变。2、提出了一种基于敏感度的LVDT性能优化方法，通过观察采样点的输出精度，有目的地调整敏感度高的阶梯轴长度，使其各采样位置点的输出精度和线性度均达到要求，从而使其整体的电磁性能指标得以优化。3、对本文所提出的优化方法进行验证。通过对另外一LVDT进行电磁性能仿真，在其电磁性能不理想的情况下，采用本文提出的优化方法对其进行电磁性能指标的优化。最终很快得到一组较优的性能参数，从而验证了该优化方法的可行性。本文中基于敏感度提出LVDT性能优化方法，使传感器在生产制作之

4、前，不仅能精确的掌握其电磁性能指标，而且能够使设计者很快地得到符合要求的电磁性能指标，减少样机制作，从而缩短了仿真周期，提高了新产品的开发效率，同时大大减少了设计者的劳动量，为今后各类传感器的设计提供了帮助。I···西安电子科技大学硕士学位论文关键词：LVDT，参数化建模，电磁仿真，性能优化论文类型：应用基础研究类II···ABSTRACTABSTRACTThesteplengthofLVDThasagreatinfluenceonitsoutputprecisionandlinearity.Inthetraditionaldesign,designersrelyon

5、manualadjustmentandrepeatedexperimentstomeetthedesignrequirementsofthelengthoftheladders,whichleadtotheheavyworkloadandlongdesigncycle.Soitisverydifficulttogettheoptimizeddesignparameters.Withthedevelopmentofcomputertechnology,theelectromagneticsimulationsoftwaresuchasAnsoftMaxwellcansi

6、mulatetheinducedvoltageofLVDTinthecomputer,whichcanavoidtherepeatedadjustmentandtestonthematerialobjectandimprovethedesignefficiency.However,forelectromagneticsimulationintheMaxwell,somestepssuchasmodeling,defining,loadingtheexcitationsourceandboundaryconditions,meshrezoning,andparamete

7、rssolvingareneeded.WhenanyoneoftheLVDTdesignparameterschanges,allabovestepsshouldberepeated,whichleadtotheheavyworkload.So,theparametersdesignsoftwareofladdertypeLVDTisdeveloped,thesoftwarecansetupmodelandsimulatequicklyandcompletetheresultsextracting.Butitstilllacksthemethodto