非對(duì)稱結(jié)構(gòu)差動(dòng)E+E位移傳感器參數(shù)化仿真與優(yōu)化
以非對(duì)稱結(jié)構(gòu)差動(dòng)E+E位移傳感器為研究對(duì)象，在電磁分析軟件AnsoftMaxwell2D環(huán)境下，對(duì)其進(jìn)行了建模及電磁性能仿真分析。在軟件腳本錄制功能的基礎(chǔ)上，提出了一種基于VB Script的差動(dòng)E+E位移傳感器參數(shù)化建模方法。

非對(duì)稱結(jié)構(gòu)差動(dòng)E+E位移傳感器參數(shù)化仿真與優(yōu)化
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,非物理量的測(cè)試與控制技術(shù),已越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各技術(shù)領(lǐng)域。首先在Ansoft Maxwell中錄制建模及電磁仿真的全過(guò)程，保存為腳本文件，對(duì)該腳本文件中的模型設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)記；然后把這些標(biāo)記過(guò)的參數(shù)動(dòng)態(tài)修改為設(shè)計(jì)者輸入的參數(shù)值，形成Ansoft Maxwell可識(shí)別運(yùn)行的腳本文件；zui后在Ansoft Maxwell軟件中運(yùn)行修改好的腳本文件，即可完成模型的參數(shù)化建模及電磁仿真。針對(duì)差動(dòng)傳感器通常尺寸很小,而斷層尺寸相對(duì)較大,導(dǎo)致差動(dòng)傳感器在待測(cè)斷層處安裝不便的情況,提出了一種可用于斷層測(cè)量的增量式時(shí)柵外腔型移傳感器。兩根陶瓷插芯從陶瓷套管的兩端插入構(gòu)成EFPI結(jié)構(gòu),通過(guò)使用金屬內(nèi)管和金屬外管,增大了差動(dòng)E+E位移傳感器的尺寸;并且金屬外管的兩端采用O型圈密封,因此該EFPIE+E位移傳感器能夠防水防塵。以三角測(cè)量法為測(cè)量原理,采用半導(dǎo)體增量式時(shí)柵器作為光源,搭建了基于四象限探測(cè)器和基于線陣CCD探測(cè)器的兩套測(cè)量系統(tǒng),對(duì)測(cè)量系統(tǒng)中各個(gè)部件的選取做了詳細(xì)分析,并從理論和實(shí)驗(yàn)上分析了引起系統(tǒng)測(cè)量誤差的各種因素以及消除或者減弱這些影響因素的方法。主要工作如下：設(shè)計(jì)了基于四象限的增量式時(shí)柵E+E位移傳感器,并對(duì)該傳感器進(jìn)行了調(diào)試和標(biāo)定。達(dá)到了預(yù)期的線性范圍。為了消除溫度對(duì)EFPIE+E位移傳感器的影響,兩根金屬內(nèi)管采用了不同熱膨脹系數(shù)的材料在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行溫度補(bǔ)償。在溫度連續(xù)變化的環(huán)境下,對(duì)腔長(zhǎng)為718.39 m的EFPIE+E位移傳感器進(jìn)行了測(cè)量。測(cè)量結(jié)果顯示,經(jīng)過(guò)溫度補(bǔ)償設(shè)計(jì)后,E+E位移傳感器的溫度系數(shù)由0.14μm/℃下降到了-0.04μm/℃,并呈現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償。

非對(duì)稱結(jié)構(gòu)差動(dòng)E+E位移傳感器參數(shù)化仿真與優(yōu)化
該方法將差動(dòng)E+E位移傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電磁性能仿真有效地結(jié)合起來(lái)，縮短了仿真周期，提高了新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)效率。同時(shí)大大減少了設(shè)計(jì)者的勞動(dòng)量，為今后各類傳感器的參數(shù)化設(shè)計(jì)提供了幫助。