内容提示：基于Jacobi 矩阵逆特征值的耦合系数矩阵提取

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重庆理工大学 硕士学位论文 变耦匼系数时栅位移传感器研究 姓名：武亮 申请学位级别：硕士 专业：测试计量技术及仪器 指导教师：彭东林 中文摘要 摘要 传感器技术是精密測量技术的重要内容是进行科学研究的重要工具。位移 传感器是基本的几何量测量传感器广泛应用于生产实践和科学研究中。传统的 位移传感器采用“栅式”结构依赖于高精度的空间刻线，因此具有成本高、加 工难度大等缺点本课题组早期进行的场式时栅位移传感器研究是通过建立“双 坐标系”，将空间坐标转换到时间轴上进行测量通过测量时间变化量得到空间 位移量，摒弃了利用空间精密刻线提高精度的方法本文在国家自然科学基金的 资助下，通过比较各种位移传感器工作原理借鉴场式时栅“以时间测量空间” 的思想原理，采用新的测量原理和测量方法设计开发了变耦合系数时栅位移传 感器。主要的研究内容如下： （1）比较传统栅式位移传感器测量原理找出测量原理的共性和特性，及 各种测量方法的优缺点为变耦合系数时栅位移传感器的研究打下基础。 （2 ）借鉴互感变压器工作原理利用驻波调制方法，提出变耦合系数时栅 位移传感器测量原理根据不同的驻波调制方法，分别通过电场叠加和磁场叠加 形成电行波並在此基础形成两种类型变耦合系数时栅位移传感器。 （3 ）根据变耦合系数时栅位移传感器测量原理在软件仿真的基础上对传 感器信号拾取端进行磁路设计和机械结构设计，设计出传感器信号拾取端 （4 ）设计传感器后续信号处理电路，对传感器信号拾取端获取的电信号進 行信号处理得到空间位移量。 （5 ）对设计出的传感器样机进行试验研究分别进行传感器工作原理验证 试验和各项指标性试验。通过試验数据结果分析为进一步优化传感器提供依据 并采用误差修正方法提高传感器精度。 综上所述本文在总结相关类型位移传感器工作原理和互感变压器的工作原 理的基础上，设计并研制了变耦合系数时栅位移传感器一方面传感器精度不依 赖于空间精密刻线；另一方面消除了场式时栅的滑环，简化了场式时栅结构进 一步降低了生产成本，提高了适应性通过误差分析，明确了影响传感器精度的 主要因素；经过误差分离修正提高了传感器的测量精度。