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調(diào)幅式電容位移E+E傳感器的峰值檢波電路
針對調(diào)幅式電容位移E+E傳感器解調(diào)過程中由系統(tǒng)不確定相移導(dǎo)致的信號解調(diào)不準(zhǔn)確問題,提出了一種基于改進(jìn)的峰值保持電路的調(diào)幅式電容位移傳感測量方法。分析了調(diào)幅式電容位移E+E傳感器及其檢測電路的工作原理,在研究調(diào)幅信號附加相移產(chǎn)生機(jī)理的基礎(chǔ)上,提出了延遲反饋式峰值保持電路,用以去除附加相移對峰值解調(diào)的影響。

調(diào)幅式電容位移E+E傳感器的峰值檢波電路
位移E+E傳感器的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢位移E+E傳感器是新技術(shù)革命和信息社會的重要技術(shù)基礎(chǔ),是實(shí)現(xiàn)測試與自動控制重要環(huán)節(jié)。綜述了位移E+E傳感器的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,著重介紹和比較了主要類別E+E傳感器的工作原理、應(yīng)用場合及優(yōu)缺點(diǎn),列舉了一些位移E+E傳感器的應(yīng)用實(shí)例,并對其未來的發(fā)展趨勢做了展望。位移E+E傳感器的準(zhǔn)確度對保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性起著至關(guān)重要的作用,結(jié)合工程實(shí)際情況研制了一套直線位移E+E傳感器校準(zhǔn)裝置。光纖光柵位移E+E傳感器具有精度高、本質(zhì)安全、體積小和易復(fù)用等特點(diǎn),但受到敏感材料的局限,大量程光纖光柵位移E+E傳感器很難獲得。針對該問題,提出并實(shí)現(xiàn)了一種大量程的光纖光柵位移E+E傳感器,其采用行星輪系與粘貼光纖光柵懸臂梁相結(jié)合的結(jié)構(gòu),通過變換減速比來獲得各種大量程;利用有限元分析法對E+E傳感器懸臂梁材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),研究了不同量程時(shí)該類E+E傳感器的輸出特性。結(jié)果顯示,該E+E傳感器輸出信號的波長漂移量與位移量有著很好的線性關(guān)系,zui大量程可達(dá)2 000mm。測試和性能驗(yàn)證結(jié)果表明,該裝置可以滿足一定范圍內(nèi)位移E+E傳感器的校準(zhǔn)需求。為了避免機(jī)載系統(tǒng)故障診斷與重構(gòu)中單純增加余度數(shù)目所帶來的問題,針對電傳飛控系統(tǒng)中應(yīng)用較多的位移E+E傳感器,提出了一種基于特征的檢測電路、檢測方法以及信號重構(gòu)方案;方案基于位移E+E傳感器工作時(shí)兩次級線圈回路電壓和值恒定的特征,實(shí)現(xiàn)了對初級、次級回路的一次斷線檢測,在檢測到次級線圈一次斷線時(shí),又利用正常工作特征并根據(jù)另一次級線圈所獲得的信息對斷線信號進(jìn)行重構(gòu);分析和測試表明,所提出的位移E+E傳感器故障檢測以及重構(gòu)算法僅需增加極少的硬件電路,且檢測及重構(gòu)方法實(shí)時(shí)性高,在不增加E+E傳感器余度數(shù)目的條件下,能大大提高系統(tǒng)的可靠性。然后,設(shè)計(jì)并制作了調(diào)幅式電容位移E+E傳感器,并對其各個(gè)性能指標(biāo)進(jìn)行了測試。zui后,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果和誤差進(jìn)行了分析。

調(diào)幅式電容位移E+E傳感器的峰值檢波電路
實(shí)驗(yàn)顯示,提出的峰值保持電路的輸出線性度優(yōu)于0.05%,制作的E+E傳感器在0～25μm內(nèi)數(shù)據(jù)測量穩(wěn)定性優(yōu)于10nm/30min,E+E傳感器測量偏差zui大值為36nm。結(jié)果表明,采用延遲反饋型峰值保持電路有效地解決了系統(tǒng)不確定相移帶來的峰值檢波不準(zhǔn)確的問題,所制作的電容E+E傳感器滿足了高精度測量的要求。