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磁阻式位移傳感器在阿托斯ATOS油缸上的應用
電液伺服系統綜合了電氣和液壓兩方面的特長,具有控制精度高、響應速度快、輸出功率大、信號處理靈活、易于實現各種參量的反饋等優點,廣泛地應用于國防與民用領域。而作為位置伺服系統檢測反饋環節的位置傳感器是電液位置伺服系統的一個重要組成部分,其檢測精度、穩定性、抗干擾性決定了整個伺服系統的性能好壞。

磁阻式位移傳感器在阿托斯ATOS油缸上的應用
就目前經常使用的位置傳感器來看,抗干擾能力始終是個很棘手的問題,有待進一步研究。而MR位移傳感器具有很強的抗干擾、和環境適應能力,因此對其進行分析研究,并把其應用在伺服ATOS油缸上有很廣泛的前景。通過查閱大量的資料文獻,首先對電液伺服系統的執行元件伺服ATOS油缸上常用的位置傳感器進行了分析對比,然后詳細分析了MR位移傳感器其內在的工作機制和結構原理。在對帶MR位移傳感器的研究過程中,對起磁標尺作用的活塞桿及其加工工藝的研究是關系到MR傳感器能否與電液伺服ATOS油缸進行集成的關鍵所在。通過閱讀大量的參考文獻,對活塞桿上的環形凹槽對測量系統性能的影響進行了研究。為了防止泄漏,增加活塞桿的耐磨性和抗腐蝕性,還對熱噴涂工藝進行了研究,并摸索出了大量實際有用的數據及經驗。同時也對MR位移傳感器的信號處理電路進行了分析與設計。ATOS油缸是液壓系統中重要的執行元件,用于執行往復運動,在工程機械中應用廣泛。ATOS油缸活塞桿是ATOS油缸的重要部件,它通常采用45#鋼做成實心桿或空心管,ATOS油缸活塞桿在使用中會遭受磨粒沖刷,極易產生磨損。為提高活塞桿表面的耐磨性能,達到延長活塞桿使用壽命的效果,目前國內傳統工藝是表面鍍硬鉻(鍍層厚度0.03-0.05mm)并拋光,其表面粗糙度Ra為0.1-0.2μm。其鍍液以鉻酸為基礎,以硫酸做催化劑,工藝優點為:鍍液穩定,易于操作,表面鉻鍍層。把傳感器芯片輸出的正弦信號放大濾波處理為矩形波信號,作為計數器和數據采集卡輸入信號。針對MR傳感器在電液位置伺服系統中的實際應用研究,設計了單通道位置伺服系統。并依據所建立的單通道電液位置伺服系統的數學模型,進行了階躍、正弦及方波計算機仿真研究,仿真結果表明所設計的用MR作檢測反饋的電液位置伺服系統具有良好的動靜態特性。并且分析了系統的穩定性、開環和閉環頻率特性,詳細討論了系統的穩態誤差、靜態誤差對系統精度的影響。

磁阻式位移傳感器在阿托斯ATOS油缸上的應用
zui后,在實驗部分,完成了自行設計研制MR傳感器作檢測反饋的電液伺服ATOS油缸的裝配、調試。并在在實驗中使用PCL-833數據采集卡,對所研究的帶MR位移傳感器電液伺服ATOS油缸的靜態特性進行了測試,并分析了其測量精度。