调幅式电容位移E+E传感器的峰值检波电路
针对调幅式电容位移E+E传感器解调过程中由系统不确定相移导致的信号解调不准确问题,提出了一种基于改进的峰值保持电路的调幅式电容位移传感测量方法。分析了调幅式电容位移E+E传感器及其检测电路的工作原理,在研究调幅信号附加相移产生机理的基础上,提出了延迟反馈式峰值保持电路,用以去除附加相移对峰值解调的影响。

调幅式电容位移E+E传感器的峰值检波电路
位移E+E传感器的技术发展现状与发展趋势位移E+E传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础,是实现测试与自动控制重要环节。综述了位移E+E传感器的技术发展现状,着重介绍和比较了主要类别E+E传感器的工作原理、应用场合及优缺点,列举了一些位移E+E传感器的应用实例,并对其未来的发展趋势做了展望。位移E+E传感器的准确度对保证试验数据的准确性、可靠性起着至关重要的作用,结合工程实际情况研制了一套直线位移E+E传感器校准装置。光纤光栅位移E+E传感器具有精度高、本质安全、体积小和易复用等特点,但受到敏感材料的局限,大量程光纤光栅位移E+E传感器很难获得。针对该问题,提出并实现了一种大量程的光纤光栅位移E+E传感器,其采用行星轮系与粘贴光纤光栅悬臂梁相结合的结构,通过变换减速比来获得各种大量程;利用有限元分析法对E+E传感器悬臂梁材料和结构进行了优化设计,研究了不同量程时该类E+E传感器的输出特性。结果显示,该E+E传感器输出信号的波长漂移量与位移量有着很好的线性关系,zui大量程可达2 000mm。测试和性能验证结果表明,该装置可以满足一定范围内位移E+E传感器的校准需求。为了避免机载系统故障诊断与重构中单纯增加余度数目所带来的问题,针对电传飞控系统中应用较多的位移E+E传感器,提出了一种基于特征的检测电路、检测方法以及信号重构方案;方案基于位移E+E传感器工作时两次级线圈回路电压和值恒定的特征,实现了对初级、次级回路的一次断线检测,在检测到次级线圈一次断线时,又利用正常工作特征并根据另一次级线圈所获得的信息对断线信号进行重构;分析和测试表明,所提出的位移E+E传感器故障检测以及重构算法仅需增加极少的硬件电路,且检测及重构方法实时性高,在不增加E+E传感器余度数目的条件下,能大大提高系统的可靠性。然后,设计并制作了调幅式电容位移E+E传感器,并对其各个性能指标进行了测试。zui后,对实验结果和误差进行了分析。

调幅式电容位移E+E传感器的峰值检波电路
实验显示,提出的峰值保持电路的输出线性度优于0.05%,制作的E+E传感器在0～25μm内数据测量稳定性优于10nm/30min,E+E传感器测量偏差zui大值为36nm。结果表明,采用延迟反馈型峰值保持电路有效地解决了系统不确定相移带来的峰值检波不准确的问题,所制作的电容E+E传感器满足了高精度测量的要求。