基于LVDT位移传感器狭缝调整装置的研制

为了满足准确测量并实时显示狭缝宽度及保证狭缝开合精度的需求,研制了狭缝调整装置,通过位移传感器测量缝宽和闭环反馈自动调节缝宽,从而提高装置的精度和稳定性。狭缝调整装置由步进电机带动偏心轮系统,偏心轮系统和柔性铰链将电机的旋转运动转换成为刀口的开合,刀口开合的大小(即缝宽)由差动变压器式(LVDT)位移传感器来测量,得到的模拟信号转换成数字信号反馈给工控机,经过伺服控制算法处理后发送运动指令给运动控制器,驱动电机形成闭环控制。LVDT位移传感器无摩擦、寿命长、分辨率高、坚固耐用,既可进行开环测量又可进行闭环控制,能够精确地测量狭缝的宽度,精度为±1μm。实验结果证明,柔性铰链机构替换传统刚性组合机构消除了间隙、摩擦和磨损,提高了精度和寿命;而闭环控制的狭缝调整机构解决了大多数手动狭缝精度低和稳定性差的问题。     

实现温漂补偿的调频式电涡流传感器探头设计

从传感器探头材料的选择、线圈的大小及工作频率等方面综合考虑,设计了一种具有双线圈探头的调频式电涡流传感器,它能较好地抑制温度漂移,提高系统的温度稳定性．     

基于单片机AT89S51的自动门帘系统

全面阐述了自动门帘的机械传动系统和智能控制系统。传动系统借鉴了百叶窗帘的蜗轮蜗杆传动方案,实现门帘的张闭和旋转;使用步进电动机和梯形同步带实现动力传动;微波传感器TX982和AT89S51组成智能控制系统;采用C语言和KeilC51编程软件设计了控制程序。     

激光位移传感器测量目标三维形貌的实验装置

为了测量目标的三维形貌,搭建了一套实验装置,该装置包括实验台、激光位移传感器、可编程控制器PLC、步进电动机及驱动器、十字滑台。首先,通过PLC编程驱动步进电动机旋转,并通过联轴器带动十字滑台沿X、Y轴移动平移,放置在十字滑台的被测对象随之移动;然后,利用激光位移传感器测量被测对象Z向位移数据;最后,利用Matlab拟合被测对象的Z向位移数据,获得被测对象的三维形貌。     

电涡流传感器工作稳定性的技术研究

电涡流传感器作为一种非接触式传感器,由于线性好,分辨率高等优点,在测量位移方面得到了很好的应用。为了研究如何提高电涡流传感器的工作稳定性,建立了检测电路数学模型,充分分析了电涡流传感器的基本结构和工作原理,指出了影响稳定性的主要原因,并提出了提高电涡流传感器工作稳定性的相应措施。     

结合LabVIEW的电涡流传感器研制及标定

结合实验室虚拟仪器集成环境(LabVIEW)开发简单的虚拟传感器应用界面,实验制作电涡流传感器。依据工作原理及制作工艺设计了合理的电涡流传感器的结构及信号调理电路,制作出探头直径为10 mm、测量范围2～3 mm、分辨率0.1 mm的电涡流传感器,并利用多参数曲线拟合方法进行测试标定。实际实验过程及结果表明,研制的传感器性能稳定可靠。     

双电动机电伺服同步驱动实验系统设计

设计了一种基于工业PLC的双电动机电伺服同步驱动教学实验系统。该系统融合了"等同式"同步算法、内外闭环控制理论、电伺服驱动技术、PLC控制技术、旋转编码器技术、现场总线技术和机电传动与控制技术,具有结构紧凑和机电一体化集成度高的特点,既可以完成机电传动控制实验、位移传感器技术实验和PLC控制实验等基础性教学实验,还可以实施现场总线实验、电伺服控制实验和双电动机电伺服同步控制实验等高科技水平的进阶型教学实验,具有一定的创新性和先进性。     

基于单片机的步进电机升降速并行控制

采用英飞凌单片机为核心控制器,设计并实现了一款基于单片机的步进电动机升降速控制系统。系统由键盘、显示器、报警电路以及步进电动机驱动电路构成;设计了检测系统,检测步进电机的转速和步数。根据步进电机动力学方程及矩频特性曲线建立系统数学模型,采用指数规律升降速算法,对升降速过程离散化,用单片机定时器控制脉冲发出时间间隔,利用计算和查表相结合的方式实现步进电机的升降速过程控制。     

基于CDIO工程教育理念的黏度计研制项目实训教学

将科研成果转化为教学项目,使学生参与CDIO项目的开发过程,提高学生创新创业能力,是实践教学改革的有效途径。"基于柔性铰链和光纤传感器的黏度计研制"创新性地开发了一套基于小型化、紧凑型3D打印的柔性铰链和光纤位移传感器的适用于黏弹性液体的黏度和弹性测量系统。作为实践教学实例,该项目融合精密机械、工程力学、传感器、数字信号处理等专业知识,并涉及三维制图、有限元仿真、Matlab、LabVIEW等软件的使用,具有知识综合,意义重大,创新性强,模块化分析设计等优势和特点。采用CDIO教学模式,该项目使学生基本掌握科研项目实施的基本规律和流程,了解科学研究方法论,以及利用专业知识和系统思维进行目标分解、识别关键技术,设计解决方案的能力。     

天津市源峰科技发展有限责任公司

该系统是一套模拟实际工业生产中复杂控制过程的教学培训装置。根据现代生产物流系统的不同阶段,该系统由机械手装配搬运系统单元、货物自动识别缓冲系统单元、堆垛系统单元、自动化仓库系统单元共4个系统单元组成。该系统涵盖了机、电、气一体化专业学习中所涉及的机械结构与系统安装、PLC控制、气动、变频调速、传感器检测、电机驱动（交流电机、直流电机、步进电机、伺服电机）     

基于PC机的位移传感器的线性补偿

在单自由度磁悬浮系统中,为了得到转子的稳定悬浮,必须由系统中的位移传感器提供转子的准确位置信息．这就要求对传感器测得的电压信号进行处理,这些信号在很大范围内是非线性的,从而限制了其测量范围．为了使转子在大范围内稳定悬浮,需要对传感器的信号作线性处理．本文根据所测得的电涡流位移传感器的特性曲线,用软件补偿的方法对此传感器进行了线性补偿,从而扩大了传感器的线性范围．实践表明,用此方法对传感器线性补偿后,转子的稳定悬浮范围扩大很多．     

汽车电源启动系统中电流传感器的应用研究

本文介绍了基于霍尔原理的电流传感器,它可监测汽车电源系统的过电流,检测各电动机的驱动电流,通过检测汽车发电机放电电流大小并与实际负荷电流进行比对,可判定是否存在有损汽车性能的故障,并重点论述了如何实现基于霍尔感应原理的传感器的测量,实现了电流传感器在汽车发电系统中的应用,详细解释初级/次级线圈的匝数对感应电流的影响,以及感应电流的输出形式等.     

Characteristics analysis and parameters optimization for the grating eddy current displacement sensor

The grating eddy current displacement sensor （GECDS） for distance or position measurement used in watertight electronic calipers was described. The sensor relies on repetitive variation of inductance against displacement caused by the change of coupling areas between moving coils and static reflectors. The investigations focused on setting up and utilizing a computer model of the 3D eddy current fields and geometry to analyze causes of the production of measurement blind areas, and to investigate effects of the sensor parameters, such as axial gap between coils and reflectors, reflector length and reflector width on characteristics of the sensor. Simulation results indicated that the sensor has the smallest nonlinearity error of 0.15%, which agrees well with the experimental results.     

非接触测量综合设计实验开发

为培养学生的综合设计能力,使学生更好地掌握检测技术,开发了非接触测量综合设计实验。利用电涡流传感器与其非接触的被测金属物体之间的电涡流效应,检测到这二者之间的距离,将此距离与该实验装置的机械结构综合考虑,推算出被测物体的尺寸,达到了准确度等级大于等于1.0和非线性误差小等技术指标,对工程应用有一定的参考和借鉴价值。     

基于无线传感器网络的智能家居系统的设计与实现

由于无线传感器技术具有便捷、灵活、迅速等特点,其应用范围越来越广泛.从这一点出发,设计了一款基于无线传感器网络协议的智能家居系统.此系统将无线传感器网络与嵌入式智能系统有机结合,实现了智能管理、自动扩展等功能,具有较高的工程实用价值.     

基于LabVIEW的动态称重系统的设计

为测量单托辊传送带在传输状态下固体散料的动态重量,采用称重传感器连续采样计量区段传输带托辊所受到的压力,用电涡流传感器测量放大后的辊轴瞬时速度,将采集的两路电压信号调理后,用测速法计算物料的瞬时重量和累积重量。动态称重系统采用虚拟仪器技术完成信号的采集和调理,上位机采用LabVIEW软件实现计算和显示,原理简单,精度高,易实现,具有较高的实用性。     

人体下肢膝-踝关节智能仿生控制装置设计

为使人体下肢假肢尽可能接近正常人的步态行走模式,设计了以数字信号处理器（DSP）为控制核心的下肢假肢膝-踝关节柔性仿生控制装置,以便改善下肢假肢的功能性、灵活性与可用性;设计采用生物电传感器采集患者下肢残段的生物电信号,同时检测速度及加速度传感器的信息,经多通道信号运算放大滤波后,进行模数转换,将数字信息输入DSP微处理器进行步态分析与决策,DSP输出的PWM信号对电机进行控制,进而控制假肢的膝-踝关节的全时相角度、力学及运动学参数。     

一个新的适用于无刷直流电机驱动的单电流传感器技术

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　Ｉｔｉｓｗｅｌｌｋｎｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｔｏｒｑｕｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙａｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｂｒｕｓｈｌｅｓｓｄｃｍｏｔｏｒｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｔｏｔｈｅｍａｇｎｉｔｕｄｅｏｆｍｏｔｏｒｐｈａｓｅｃｕｒｒｅｎｔｓ.ＴｈｉｓｌｉｎｅａｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｍａｋｅｓｉｔｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｔｏｃｏｎｔｒｏｌＢＬＤＣＭｔｏｒｑｕｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｂｙｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｍｏｔｏｒｐｈａｓｅｃｕｒｒｅｎｔｓ[1].Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ,ｔｈ…     

基于USB通信的电机控制与数据采集实验系统设计

设计了一个开放灵活的USB通信实验系统,采用PDIUSBD12作为USB接口芯片,以单片机AT89C52和计算机主机进行数据通信。实现了基于USB通信的实时模拟数据采集,步进电机控制和数字接口扩展设计,为学生提供了便利的软硬件实验平台,可以自行组合或开发多种实验。