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《重庆大学》 2004年
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差线栅位移传感器原理与参数设计准则及其实验研究

谭为民  
【摘要】:本文是国家自然科学基金资助项目“差线栅位移传感器研究”的基本组成部分。 常用位移传感器往往利用其运动过程中某种物理量有规律的周期性变化而形成沿空间均匀分布的“栅线”,从而可以通过对栅线的计数而得到位移量。如光栅利用莫尔条纹的明暗变化,磁栅利用录制的NS极磁场变化,齿栅利用齿顶齿槽引起测头磁通量变化,容栅利用极板面积变化引起电容量的周期性变化等。栅式传感器的一个共同问题在于空间栅线数难以进一步提高,因此必须对原始信号再加以电子细分才能满足工程应用的分辨力要求,这会引起一些新的问题。如何提高原始栅线数仍值得人们探索,在机械“刻线”已难以进一步提高的情况下,还有没有别的方法? 我们可以借鉴一种已有的思想:利用“级数差”来实现某种“放大”。例如“差频测量系统”利用栅线差实现了信号比相周期的放大;谐波齿轮利用内外齿轮齿数差实现了传动比的放大;游标卡尺利用游标和主尺的刻线差实现了分辨力的提高等等。本文则首次提出一种利用极数差实现栅线数的放大,即利用较少的刻线基体实现更多的“等效栅线数”的新方法,以此构成一种全新的位移传感器,我们暂时将其命名为“差线栅传感器”,简称“差栅”或“差线栅”,并从最初的理论推导到实验验证详细地论述了该传感器。文中主要包括以下内容: 1.差线栅位移传感器原理; 2.差线栅位移传感器参数设计准则及信号发生机理; 3.差线栅位移传感器结构设计及材料选取; 4.差线栅位移传感器实验及结果分析; 上述研究验证了差线栅位移传感器思想的正确性,形成了差线栅位移传感器的雏形,为该传感器的进一步研究奠定了坚实的基础。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP212

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 节德刚;宏/微驱动高速高精度定位系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
2 陈锡侯;新型时栅位移传感器研究[D];重庆大学;2007年
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2 武亮;变耦合系数时栅位移传感器研究[D];重庆理工大学;2011年
3 朱维娜;基于DSP2812的光栅细分技术研究[D];西南交通大学;2012年
【参考文献】
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1 李志全,朱丹丹;一种新型精密光纤位移传感器[J];传感技术学报;2002年04期
2 范茂军;传感器未来十五年的发展[J];传感器技术;1999年06期
3 赵育良,张青臣,李开端;基于全息光栅的CCD位移传感器[J];传感器技术;2002年02期
4 徐泽善;敏感元器件与传感器行业十年回顾与展望[J];传感器技术;1999年01期
5 谭为民,彭东林;空域小波分析法及其在故障诊断中的应用[J];工具技术;2003年01期
6 张冈,李少慧,秦忆;一种电感式大位移传感器的理论与设计[J];华中理工大学学报;1999年03期
7 谭为民,彭东林,郭小渝;三种典型信号处理方法浅析[J];测控技术;2003年06期
8 刘越,戴逸松,刘君义,张新发;应用DPSD算法测量调幅信号的研究[J];计量学报;2000年03期
9 朱应时,杨进堂;圆光栅的高精度高质量莫尔条纹信号的研究[J];计量学报;1995年04期
10 刘越,刘富,戴逸松;参考信号频率自调整的数字相敏检波器算法的研究[J];计量学报;1998年04期
【共引文献】
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1 魏莉萍,林景雪,马月琴;用热分析技术定量检测复合材料烧蚀性能[J];工程塑料应用;1994年06期
2 司圣柱;小波变换方法及其在化学中的应用[J];安徽教育学院学报;2004年03期
3 康丽;邵玉斌;;基于MPEG4的数字视频智能监控系统[J];安防科技;2007年06期
4 杨光佐,潘玉莲,张道军;桥形电路原理与应用的探索性教学[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2004年01期
5 李淮江,楮家如,李淮海,徐善红;汽车轮胎压力传感器及电路[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2005年02期
6 李玉忠;;光纤传感测试装置中微弱信号的处理[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年03期
7 冯晶;;精密应变式力传感器的设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年04期
8 张红;;热电偶测温系统误差剖析及处理对策[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2010年02期
9 王素华,张伟林;斜拉桥斜索损伤分析中的小波变换研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年03期
10 荣传新;蔡海兵;;光纤传感技术的应用与土木工程测试技术课程的教学改革[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张家铭;刘俊;路为;;一种测试土体颗粒强度的试验装置[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
2 ;The Digital Image Processing Technology in Smoke Measuring[A];Proceedings of the 3rd International Symposium on Test and Measurement[C];1999年
3 郭春;罗鹏飞;;一种基于小波变换的目标跟踪算法研究[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
4 袁江华;王秀闽;张致付;杨孔庆;刘洪;李幼铭;;地震偏移成像不确定性分析初探[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第六卷)[C];2008年
5 皇甫丙华;潘强;张灿兵;;基于Duffing振子的某一频段微弱正弦信号检测方法[A];2009年研究生学术交流会通信与信息技术论文集[C];2009年
6 徐会冬;谢敏;;数字式温湿度传感器SHT11在单片机系统的应用[A];广西计算机学会2004年学术年会论文集[C];2004年
7 黄栋梁;陈桂林;王淦泉;;Endata格式精密光学编码器的数据获取方法[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
8 苏焱;;基于电力线载波的拉应力检测系统探讨[A];2008年抗冰保电技术论坛论文集(二)[C];2008年
9 孙怀东;;人工气候室的湿度检测系统设计[A];第十九届电工理论学术年会论文集[C];2007年
10 巩恩环;赵海发;;传感器、微处理器、电子技术应用与汽车的升级换代[A];第三届河南省汽车工程科技学术研讨会暨2006年省汽学会理事会议资料[C];2006年
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1 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 赵扬锋;煤岩变形破裂电荷感应规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
3 文振华;基于静电感应的航空发动机气路监测技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
4 李德臣;基于可拓理论的小电流故障选线方法研究[D];中国矿业大学;2010年
5 刘占卫;抽样定理与Parseval框架小波的若干问题研究[D];解放军信息工程大学;2008年
6 冯象初;偏微分方程的小波分析方法[D];西安电子科技大学;1998年
7 水鹏朗;广义内插小波和递归内插小波理论及应用的研究[D];西安电子科技大学;1998年
8 裴继红;基于模糊信息处理的图像分割方法研究[D];西安电子科技大学;1998年
9 傅瑜;小波分析在旋转机械故障诊断中的应用[D];西安电子科技大学;1998年
10 邸英杰;梯形单脊波导缝隙天线的研究及应用[D];西安电子科技大学;1999年
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1 袁曦;大头金蝇不同地理种群差异比较研究[D];华中农业大学;2010年
2 袁铭;基于TOA无线定位算法的超声红外电子白板系统设计[D];南昌航空大学;2010年
3 符俊杰;敷设粘弹阻尼的矿用溜槽振动特性研究[D];山东科技大学;2010年
4 邵建桥;液压混合动力汽车能量再生系统特性仿真研究[D];山东科技大学;2010年
5 张志伟;楼宇供暖节能系统的设计[D];山东科技大学;2010年
6 孙磊;集成多路单体液压支柱密封质量监测仪的设计[D];山东科技大学;2010年
7 于振涛;矿用液压支架搬运车辆结构设计与液压驱动系统性能研究[D];山东科技大学;2010年
8 赵杰;基于无线传输的主井绞车温度监测系统设计[D];山东科技大学;2010年
9 滕景忠;智能瓦斯传感器的研制[D];山东科技大学;2010年
10 张庆伟;基于小波变换的阈值图像去噪方法[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
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1 马宏,车英,杨大任;火炮内膛形廓在线光电检测技术[J];半导体光电;1996年04期
2 史长虹,汪劲松;用于微电子制造的高速高精度运动系统关键技术[J];半导体技术;2003年03期
3 李枚;微电子封装技术的发展与展望[J];半导体杂志;2000年02期
4 孙贤颐,安维蓉,王志晓,任红忠;提高光栅测距精度的四倍频判向电路[J];北方交通大学学报;1996年06期
5 耿淑琴;郑立评;张健;吴武臣;;基于MSP430F435芯片控制的光栅数字细分系统[J];北京工业大学学报;2007年07期
6 马宏,白素平,王也;火炮膛线尺寸光电检测技术研究[J];长春理工大学学报;2002年02期
7 白宝兴,马宏;火炮身管内膛直线度无损检测系统[J];长春理工大学学报;2002年02期
8 武佳贺;郑玮;马建立;李洪祚;;基于CPLD的光栅信号快速细分技术的研究[J];长春理工大学学报(自然科学版);2007年01期
9 毛志阳;;TMS320LF2407A在莫尔条纹的新型细分方法中的应用[J];长春理工大学学报(自然科学版);2007年02期
10 范茂军;传感器未来十五年的发展[J];传感器技术;1999年06期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 苏绍璟;大量程纳米级光栅位移测量理论及关键技术研究[D];国防科学技术大学;2001年
2 张兴红;时空坐标转换理论及场式时栅位移传感器实验研究[D];重庆大学;2003年
3 楚兴春;纳米光栅干涉位移测量关键技术的研究[D];国防科学技术大学;2005年
4 陈锡侯;新型时栅位移传感器研究[D];重庆大学;2007年
5 杜西亮;基于振幅分割的光偏振测量技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 郭雨梅;莫尔条纹细分理论及其在磨床测控系统中的应用研究[D];沈阳工业大学;2009年
7 王月明;光纤光栅传感产业化技术研究及应用[D];武汉理工大学;2009年
8 孙莹;小型航天级光电编码器细分误差补偿方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘小康;智能电激型场式时栅位移传感器系统[D];重庆大学;2002年
2 杨孟华;光栅数显装置的集成化设计及数字锁相环的研究[D];沈阳工业大学;2002年
3 李培江;DSP细分技术在光栅检波器中的应用[D];天津科技大学;2004年
4 叶柏林;数字显微细分技术在光栅计量中的应用研究[D];浙江大学;2006年
5 陈智超;基于双光栅尺的高速高精度跨尺度位移测量方法的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
6 刘世峰;基于幅值采样的光栅莫尔条纹信号细分技术的研究[D];华中科技大学;2007年
7 吕孟军;光栅莫尔条纹电子学细分技术研究[D];南京航空航天大学;2008年
8 王长千;基于PCI总线与CPLD的光栅尺细分采集系统[D];长春理工大学;2009年
9 刘中力;光栅度盘测角仪中信号的辨向细分技术的研究[D];长春理工大学;2009年
10 张天恒;直线式时栅位移传感器实验方法与精度研究[D];重庆理工大学;2010年
【二级引证文献】
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1 高忠华;张兴红;陈锡侯;;卡尔曼滤波在时栅传感器动态标定系统中的应用[J];重庆理工大学学报(自然科学版);2010年02期
2 朱革;罗静;郭增强;袁亚辉;王玲;;基于MEMS三相栅式位移传感器信号调理电路设计[J];传感器与微系统;2012年01期
3 朱革;郭增强;王先全;罗静;袁亚辉;;非等齿耦合位移传感器的研究[J];传感器与微系统;2012年02期
4 郝双晖;郑伟峰;蔡一;郝明晖;宋芳;;基于前馈控制的交流伺服系统高速定位控制[J];机械设计与制造;2011年04期
5 孙立宁;李腾;刘延杰;;高加速精密直线电机运动平台键合图建模与分析[J];机器人;2011年04期
6 彭东林;郑永;杨继森;万文略;陈锡侯;;基于时栅传感器的精密数控线切割机研发[J];仪器仪表学报;2010年08期
7 邓飙;邱义;张宝生;;液压缸行程检测技术研究现状[J];液压与气动;2008年11期
8 万文略;胡德全;崔冰波;谢伟辉;;时栅传感器在铣床数控改造中的应用[J];组合机床与自动化加工技术;2011年11期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 杜娟;高精度电子组装设备中智能材料驱动器的建模与控制研究[D];华南理工大学;2010年
2 张山;影响直角坐标激光直写曝光质量的若干关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 郑伟峰;交流伺服系统无时滞反馈高响应驱动控制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 叶果;面向生物工程的精密定位机构及其动力学特性研究[D];中国矿业大学;2011年
5 郑永;基于时栅传感器的精密蜗轮副动态检测技术研究[D];合肥工业大学;2011年
6 浦栋麟;高加速度气浮运动系统的快速抑振精确定位控制[D];上海交通大学;2011年
7 郭立东;舰载激光武器稳定平台控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
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1 张兴文;宏/微定位平台控制系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 蓝晨阳;基于扰动观测器的超精密宏微驱动定位技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 周晓章;智能内圆磨床测量控制仪[D];沈阳工业大学;2009年
4 储玉芬;基于衍射光栅计量的宏微定位系统的研究[D];湖北工业大学;2010年
5 卞庆林;染色体切割宏动系统标定和动力学研究[D];上海交通大学;2010年
6 娄莉娜;基于MEMS技术的三相栅式位移传感器关键技术的研究[D];重庆理工大学;2011年
7 胡超;典型位移传感器的通用接口系统研究与设计[D];重庆理工大学;2011年
8 陈涛;双轴联动蜗杆检测仪控制系统研究开发[D];重庆理工大学;2011年
9 朱俊锋;嵌入式Linux和Qt轴瓦检测系统的设计与实现[D];西南交通大学;2011年
10 武亮;变耦合系数时栅位移传感器研究[D];重庆理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 戴逸松;测量低信噪比电压的数字相敏解调算法及性能分析[J];计量学报;1997年02期
2 刘越,刘富,戴逸松;参考信号频率自调整的数字相敏检波器算法的研究[J];计量学报;1998年04期
3 包善明;陈永林;黄义新;;差频式传动链测量仪[J];上海机械;1980年09期
4 彭东林,张光辉,郭松涛,郭晓东;新型传动误差检测分析系统FTT的原理与实践[J];仪器仪表学报;1993年03期
5 彭东林,戴政远,郑连清,郭晓东;弧齿锥齿轮铣齿机传动误差检测系统研究[J];仪器仪表学报;1999年03期
6 彭东林,刘成康,谭为民;时空坐标转换理论与时栅位移传感器研究[J];仪器仪表学报;2000年04期
7 彭东林,刘成康,谭为民;差频式时栅位移传感器研究[J];仪器仪表学报;2001年05期
8 沈松,应怀樵,刘进明;小波变换在振动信号分析中的工程解释与应用[J];振动.测试与诊断;2000年04期
【相似文献】
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1 何和生,王百勤;大量程机电位移传感器[J];物理;1990年08期
2 张裕悝;黄平;;差压变送器稳定性研究[J];机械与电子;1990年03期
3 戴克中;一种新型的LVDT位移传感器[J];传感器技术;1991年03期
4 肖绯雄;新型的激光位移传感器[J];传感器技术;1997年01期
5 王国璋;液位/位移传感器与玻璃温度计组合成的温度传感器[J];电子产品世界;1998年05期
6 江小霞,钟荣龙,卢长耿;磁致伸缩位移传感器的应用[J];传感器技术;2003年01期
7 陆毅,傅志斌,丁天怀,徐玉铮;电涡流式位移传感器低温标定系统及其误差分析[J];低温工程;2004年02期
8 叶湘滨,吕喜在;3段式差动变压器位移传感器的设计及优化[J];仪表技术与传感器;2004年08期
9 郑方燕;郑永;;时栅位移传感器示值误差测量不确定度分析及评定[J];计量与测试技术;2008年02期
10 毛崎波;;利用高分子压电薄膜设计位移传感器[J];仪表技术与传感器;2011年06期
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1 张泽宇;刘长岭;;基于位移传感器的数据采集系统研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
2 廖椿庭;区明益;赵金生;董诚;;长江三峡链子崖危岩体裂缝位移监测系统的研究[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年
3 陈建东;;篦冷机控制系统疑难故障处理两例[A];2010首届全国熟料冷却技术经验交流会暨篦冷机操作实务培训班论文集[C];2010年
4 刘成虎;李涛;杨立安;朴喜彬;;板坯连铸机中间罐车升降同步闭环控制原理及改进[A];全国冶金自动化信息网2010年年会论文集[C];2010年
5 陈育荣;杨旭东;谢铁邦;;一种高精度非接触式位移传感器及其应用[A];2006年湖北省博士论坛——先进制造技术与制造装备论文集[C];2006年
6 谢向群;毛玉生;张奉贤;;梅钢热连轧电动压下检测元件改型的探讨与应用[A];中国计量协会冶金分会2007年会论文集[C];2007年
7 李学金;张杰锋;王欣义;张榕城;;差动式光纤微弯传感器[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年
8 段子龙;胡传琴;;位移传感器的改进与维护[A];2008年中小高炉炼铁学术年会论文集[C];2008年
9 孙保平;付纳新;;某型雷达天线单元组件的检验方法[A];2008年电子机械与微波结构工艺学术会议论文集[C];2008年
10 李富帅;张晓峰;李进;钟光;陈志凌;徐少辉;;温度对辊缝变化影响的研究[A];第七届(2009)中国钢铁年会论文集(上)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 桑新霞;Solartron推出新一代S系列位移传感器[N];中国纺织报;2011年
2 成都 胥绍禹 摘译;高精度1μm位移传感器[N];电子报;2008年
3 本报记者 张国圣;彭东林:用时间测量空间[N];光明日报;2008年
4 王继征;Solartron位移传感器在变频式自调匀整仪中的应用[N];中国纺织报;2009年
5 本报实习记者 吴艳;防劫防盗防遗失的自动遥控系统[N];中国知识产权报;2006年
6 ;南方地区雨雪冰冻灾后重建实用技术推介[N];科技日报;2008年
7 唐新培;惯性公司确立行业排头兵地位[N];中国航天报;2010年
8 本报记者 李春玲;桥梁支座位移测量向智能化迈进[N];人民铁道;2006年
9 本报记者 吴艳 薛飞 张海志 撰稿;第十届中国专利资金项目介绍[N];中国知识产权报;2008年
10 叶东蕾;我国地铁专利技术布署分析[N];中国知识产权报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谭为民;差线栅位移传感器原理与参数设计准则及其实验研究[D];重庆大学;2004年
2 李昆;激光非接触位移传感器的研制及其应用[D];中国地震局工程力学研究所;2004年
3 冯平;智能位移传感器系统的研究[D];浙江大学;2001年
4 田云辉;基于双纵模双频激光干涉测量的位移传感器自动检定系统的研究[D];四川大学;2003年
5 刘小康;基于电气制导与误差修正的几何量计量新方法及新型栅式智能位移传感器研究[D];重庆大学;2005年
6 刘会勇;混凝土泵排量实时测量方法研究[D];浙江大学;2008年
7 杨伟;时栅的波动方程分析与行波形成新方法的研究与实验[D];重庆大学;2006年
8 楼俊;变间距光栅设计、制作及其在位移传感器中的应用研究[D];中国科学技术大学;2006年
9 杨练根;基于微恒力位移传感器的表面形貌测量系统和二维Motif评定方法[D];华中科技大学;2004年
10 杨旭东;大量程轮廓综合测量系统研究[D];华中科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何章宏;双光栅干涉位移传感器及其电路系统研究[D];华中科技大学;2011年
2 刘炎;几种工程化光纤光栅传感器的研制及其工程应用研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
3 姜镇军;磁致伸缩液压缸位移传感器[D];大连理工大学;2007年
4 胡治国;无刷直流电机式油门执行器的设计及智能控制技术研究[D];重庆交通学院;2004年
5 仇亚萍;位移传感器专家设计系统[D];西安电子科技大学;2008年
6 许瑞;轴角位移传感器智能化系统的研究[D];沈阳理工大学;2011年
7 赵昊;微测位移传感器在轮毂跳动量中的应用[D];长春理工大学;2010年
8 胡超;典型位移传感器的通用接口系统研究与设计[D];重庆理工大学;2011年
9 娄莉娜;基于MEMS技术的三相栅式位移传感器关键技术的研究[D];重庆理工大学;2011年
10 武亮;变耦合系数时栅位移传感器研究[D];重庆理工大学;2011年
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