一个差分放大的霍尔效应位移传感器用于定位控制远程曲阶段的定位控制

科学领域:

• * 仪器仪表和测量 * 仪表仪表和测量 *
• * 机械工程 机械工程
• * 传感器技术 * 传感器技术

背景情况:

• *准确的定位反对于精密机械和测量系统至关重要.
• * 传统传感器可能会出现与放置和非线性特征相关的错误和不确定性.
• *现有的霍尔效应传感器经常表现出非线性磁流特征,限制了它们的灵敏度和准确性.

研究的目的:

• * 开发和描述一种新的霍尔效应定位反传感器,用于远程曲阶段.
• *通过差分放大来减轻单个霍尔效应元素的非线性.
• * 为了实现高灵敏度,线性,并降低放置误差在一个成本效益和简单的配置.

主要方法:

• * 附加制造了一个带有集成永久磁铁穿的曲阶段.
• * 两个霍尔效应元素在磁铁周围分别排列并放大.
• * 有限元素方法 (FEM) 模拟用于磁场分析和线性特征.
• *进行了动态系统识别 (开环和闭环),并与激光移位传感器 (LDS) 进行了比较.

主要成果:

• *差分放大有效地消除了单个霍尔效应元素的非线性,实现了高灵敏度.
• * 模拟证实了通过差分放大减轻非线性.
• * 拟议的传感器与各种动态输入中的LDS测量结果达成良好一致.
• *最大灵敏度达到了16.55mV/μm,观察到的分辨率为2.5μm.

结论:

• *差分放大的霍尔效应位移传感器提供准确和线性定位反.
• * 传感器设计尽量减少放置错误,为工业应用提供低成本,简单的解决方案.
• * 这种新的传感器技术在苛刻的环境中提高了曲阶段的性能.