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寄生式时栅角位移传感器的新型动态解算系统

王伟; 彭东林; 石照耀; 赵勇图 仪器仪表学报 2017年第09期

摘要:为了将时栅角位移传感器应用于运动控制场合,设计了一套新型的测角解算系统。相比传统测角解算系统,该系统不仅实现了时栅角位移传感器的动态测量,而且降低了系统成本,有利于传感器高集成度、低成本设计。首先利用优化的坐标旋转数字计算方法(CORDIC)进行角度粗解算,然后利用三角函数在0附近微区间内呈现线性特性实现了高分辨率的误差线性补偿,完成角度的精解算。减少迭代次数的同时达到了较高的输出精度,实时性高。最后讨论算法本身带来的测量误差,同时,对整个系统的误差进行了溯源。以寄生式时栅角位移传感器为载体,通过调整了传感器的激励输入和利用高速AD的过采样技术,实现了基于寄生式时栅角位移传感器的整个解算系统的设计,同时搭建了测试实验平台,实验结果表明,在传感器输出信号较理想情况下,且允许的速度范围内,系统测量误差小于10″,可以满足动态测量场合下时栅角位移传感器的应用。

关键词:cordic算法寄生式时栅角位移传感器动态测量

单位:北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心; 北京100024; 重庆理工大学时栅传感及先进检测技术重庆市重点实验室; 重庆400050

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