磁阻式位移傳感器在阿托斯ATOS油缸上的應(yīng)用
電液伺服系統(tǒng)綜合了電氣和液壓兩方面的特長,具有控制精度高、響應(yīng)速度快、輸出功率大、信號處理靈活、易于實現(xiàn)各種參量的反饋等優(yōu)點,廣泛地應(yīng)用于國防與民用領(lǐng)域。而作為位置伺服系統(tǒng)檢測反饋環(huán)節(jié)的位置傳感器是電液位置伺服系統(tǒng)的一個重要組成部分,其檢測精度、穩(wěn)定性、抗干擾性決定了整個伺服系統(tǒng)的性能好壞。

磁阻式位移傳感器在阿托斯ATOS油缸上的應(yīng)用
就目前經(jīng)常使用的位置傳感器來看,抗干擾能力始終是個很棘手的問題,有待進一步研究。而MR位移傳感器具有很強的抗干擾、和環(huán)境適應(yīng)能力,因此對其進行分析研究,并把其應(yīng)用在伺服ATOS油缸上有很廣泛的前景。通過查閱大量的資料文獻,首先對電液伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件伺服ATOS油缸上常用的位置傳感器進行了分析對比,然后詳細分析了MR位移傳感器其內(nèi)在的工作機制和結(jié)構(gòu)原理。在對帶MR位移傳感器的研究過程中,對起磁標尺作用的活塞桿及其加工工藝的研究是關(guān)系到MR傳感器能否與電液伺服ATOS油缸進行集成的關(guān)鍵所在。通過閱讀大量的參考文獻,對活塞桿上的環(huán)形凹槽對測量系統(tǒng)性能的影響進行了研究。為了防止泄漏,增加活塞桿的耐磨性和抗腐蝕性,還對熱噴涂工藝進行了研究,并摸索出了大量實際有用的數(shù)據(jù)及經(jīng)驗。同時也對MR位移傳感器的信號處理電路進行了分析與設(shè)計。ATOS油缸是液壓系統(tǒng)中重要的執(zhí)行元件,用于執(zhí)行往復(fù)運動,在工程機械中應(yīng)用廣泛。ATOS油缸活塞桿是ATOS油缸的重要部件,它通常采用45#鋼做成實心桿或空心管,ATOS油缸活塞桿在使用中會遭受磨粒沖刷,極易產(chǎn)生磨損。為提高活塞桿表面的耐磨性能,達到延長活塞桿使用壽命的效果,目前國內(nèi)傳統(tǒng)工藝是表面鍍硬鉻(鍍層厚度0.03-0.05mm)并拋光,其表面粗糙度Ra為0.1-0.2μm。其鍍液以鉻酸為基礎(chǔ),以硫酸做催化劑,工藝優(yōu)點為:鍍液穩(wěn)定,易于操作,表面鉻鍍層。把傳感器芯片輸出的正弦信號放大濾波處理為矩形波信號,作為計數(shù)器和數(shù)據(jù)采集卡輸入信號。針對MR傳感器在電液位置伺服系統(tǒng)中的實際應(yīng)用研究,設(shè)計了單通道位置伺服系統(tǒng)。并依據(jù)所建立的單通道電液位置伺服系統(tǒng)的數(shù)學模型,進行了階躍、正弦及方波計算機仿真研究,仿真結(jié)果表明所設(shè)計的用MR作檢測反饋的電液位置伺服系統(tǒng)具有良好的動靜態(tài)特性。并且分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、開環(huán)和閉環(huán)頻率特性,詳細討論了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差、靜態(tài)誤差對系統(tǒng)精度的影響。

磁阻式位移傳感器在阿托斯ATOS油缸上的應(yīng)用
zui后,在實驗部分,完成了自行設(shè)計研制MR傳感器作檢測反饋的電液伺服ATOS油缸的裝配、調(diào)試。并在在實驗中使用PCL-833數(shù)據(jù)采集卡,對所研究的帶MR位移傳感器電液伺服ATOS油缸的靜態(tài)特性進行了測試,并分析了其測量精度。