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MEMS技術的三相柵式E+E位移傳感器關鍵技術
柵式E+E位移傳感器在位移測量中具有廣泛的應用,時柵是課題組發明的一種新型柵式E+E位移傳感器。經過多年的研究,在圓時柵方面的研究中已取得很大突破。時柵E+E位移傳感器具有結構簡單、制造工藝簡單、抗干擾能力強、智能化程度高、成本低等顯著優勢,具有良好的市場前景。

MEMS技術的三相柵式E+E位移傳感器關鍵技術
分析了傳統E+E位移傳感器的優點與不足,討論了時空轉換思想、時空坐標轉換方法與時柵E+E位移傳感器原理。 通過高精度時柵E+E位移傳感器的研制過程,介紹了單齒式、差頻式、場式和混合式幾種時柵的原理結構及其分別達 到的分辨率和精度指標,zui終通過鑒定的場式時柵達到了0．1”的分辨率和±0．8”的精度。還介紹了諧波修正法 思想,目的在于把傅里葉變換用于傳感器誕生之前的參數設計和制作過程中的誤差修正,而不只是在其后的誤差 分解和分析。反映出時柵作為一種智能傳感器所體現的技術優勢和諧波修正法的實用效果,而zui終目標是不依賴 精密機械加工或不用刻線尺而實現精密位移測量。在該課題的研究中,解決了一些關鍵技術問題。主要研究內容如下:對比分析光柵、感應同步器和時柵的工作原理,并找出它們的共性與區別,為新型柵式E+E位移傳感器的研究提供了理論依據。對比感應同步器的定轉子結構,提出合理的設計方案,設計出新型柵式E+E位移傳感器的“盤式”新結構;采用Tanner Pro設計軟件對定轉子繞組進行設計,結合MEMS微細加工技術并用光刻工藝對定轉子進行加工。研究并確定適合新型柵式E+E位移傳感器所需的激勵電源的頻率;分析時柵現有的激勵電源電路和信號處理電路,并對其進行改進設計,使之為本課題所用。對新型柵式E+E位移傳感器的實驗系統進行設計,研制適合“盤式”新結構的實驗裝置,并對實驗裝置進行校準和安裝。設計實驗方案,與高精度圓光柵進行對比實驗,分析誤差曲線并對其進行處理,完成新型柵式E+E位移傳感器的原理性實驗;并對產生誤差的原因進行詳細分析,為進一步提高精度做準備。

MEMS技術的三相柵式E+E位移傳感器關鍵技術
綜上所述,在現有時柵和感應同步器的基礎上,研究了新型柵式E+E位移傳感器。從工作原理、結構設計、加工工藝和信號處理電路等方面進行了詳細的論述,解決了新型柵式E+E位移傳感器的幾個關鍵問題,完成了新型柵式E+E位移傳感器的原理性實驗,為時柵提供了一個新的研究方向。