比例阀差动变压器式位移传感器参数化仿真与实验分析
随着液压工业的高速发展，电液比例控制技术取得了长足进步，对比例阀用位移传感器的性能要求也越来越高。研究高性能的比例阀用位移传感器变得尤为重要。 本文以比例阀差动变压器式位移传感器(LVDT)为研究对象，根据比例阀对LVDT的静态特性要求，对影响LVDT静态特性的电气、结构参数做理论、仿真和实验分析，优化LVDT的静态特性。本文以变压器主磁通和漏磁通分布原理为基础，通过安培环路定理对LVDT进行电磁场分析，从而推导出初级线圈对次级线圈的互感;通过等效电路的分析，推导出单个次级线圈的输出以及次级线圈差动输出。并根据LVDT的差动输出特性分析其灵敏度、零点残余电压等静态特性与电气、结构等参数之间的关系。 根据电磁场理论，结合电磁场有限元分析软件Ansoft Maxwell，对LVDT进行仿真分析。详细说明了该软件中指定求解器类型、创建几何模型并指定材料属性、施加边界条件和激励源、网格划分和设置求解选项、验证模型和分析求解、后处理等三维电磁仿真分析的基本步骤。 以LVDT为研究对象，应用三维制图软件SOLIDWORKS建立LVDT的三维实体模型。应用磁场有限元分析方法对LVDT进行仿真研究分析，计算得到LVDT的次级线圈的输出电压。 利用建立的模型，分别改变LVDT的激励幅值、激励频率等电气参数以及线圈外径、线圈轴向长度、铁芯长度等结构参数，对不同的模型进行仿真分析，探讨电气、结构参数对LVDT静态特性的影响趋势。 LVDT仿真分析结果与实测结果的对比分析表明，仿真结果与实验结果相吻合。说明LVDT的建模以及仿真步骤是正确的，仿真结果能够反映LVDT的灵敏度等静态特性，本文的研究成果对LVDT及其所适用的比例阀的优化设计有重要的指导意义。
比例阀用位移传感器;静态特性;电磁场;等效电路;差动输出;仿真分析
武汉科技大学
硕士
机械设计及理论
许益民
2013
中文
TP212
68
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）