光机电磁电流位移比较仪的研究

作     者：马加兴 

作者单位：浙江大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李伟

授予年度：2003年

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：位移传感器,偏振光,法拉第旋光效应,差动比较 

摘      要：位移是工业生产中经常需要检测的一个基本物理量，简单实用、操作方便、工况适应范围广、经济性好的位移传感器对促进工业生产发展具有重要意义。本文提出了一种新型位移传感器：基于马吕斯定律和法拉第旋光效应的电流位移比较仪。它具有光机电磁结合、量程大、非接触、结构简单等特点，提供了位移检测的崭新的测量方法。在提出大量程位移检测新方案的基础上，本文进行了具体位移传感器模型的研制和实验研究;提出基于光反馈控制的光强稳定方法，取得了良好的效果。 全文分为六章。 第一章综合介绍了位移检测技术的发展与大位移检测研究现状，并阐述了课题研究意义和研究内容。 第二章从整体上对基于偏振光位移传感器的各种实现方案进行理论研究。首先介绍了马吕斯定律及法拉第旋光效应，基于这两种物理现象创造性地提出了同光源双光路差动比较方案实现位移(角位移)测量的光机电磁电流位移比较仪，并从理论上分析了其性能。 第三章在第二章理论分析的基础上实现传感器的一次仪表部分的具体设计，包括机械结构、光源选择设计、光电探测器选择设计、偏振材料选择设计、旋光材料选择设计、螺线管磁场设计和一次仪表部分的模拟电路设计，包括光电接收电路、光源稳定控制、螺线管电流控制等环节。 第四章在光机电磁位移电流比较仪一次仪表设计基础上，运用DSP2407，完成二次仪表部分软硬件设计。具体内容包括时钟复位电路设计，显示设计，A／D，D／A变换，通讯接口设计和大量程连续线性化的实现。 第五章叙述了用于传感器性能测试的实验台的搭建，并进行了一些基本实验研究，在此基础上进行基本性能分析和简单评价。 第六章提出了完善该传感器的一些设想。