检索结果-内蒙古大学图书馆

仪器仪表学报 2015年第6期36卷 1415-1423页

作者：黄强滕召胜唐享林海军潘克敏湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 湖南师范大学工学院长沙410081 上海良平仪器仪表有限公司上海200040

电磁力平衡传感器的非线性输出主要由动圈附加磁场的影响产生,且随温度变化较大,远不能满足0.1 mg及以下分辨力的电子天平分析称量要求。分析了电磁力平衡传感器非线性产生机理,细致探究了温度对非线性输出的影响,提出了基于双磁钢的新... 详细信息

电磁力平衡传感器的非线性输出主要由动圈附加磁场的影响产生,且随温度变化较大,远不能满足0.1 mg及以下分辨力的电子天平分析称量要求。分析了电磁力平衡传感器非线性产生机理,细致探究了温度对非线性输出的影响,提出了基于双磁钢的新型电磁力平衡传感器温度补偿方法,利用磁路结构的对称性将动圈产生的附加磁场分为上、下两部分形成对消,大大降低了传感器非线性输出。在单温度点下通过对传感器进行非线性校正,能快速、有效地减小补偿误差。实验结果表明,本文采用上述方法研制的电磁力平衡传感器在20℃温度下进行校正后,在温度范围为10-30℃、温度变化速率小于0.3℃/h的恒温室中进行量程50 g、分辨力0.01 mg的半微量分析称量,传感器的示值误差峰值不超过0.05 mg,大大降低了非线性补偿的计算复杂度。

关键词：电磁力平衡传感器附加磁场非线性温度影响双磁钢

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电磁力平衡传感器的磁缸温度稳定控制方法研究

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仪器仪表学报 2012年第9期33卷 1995-2001页

作者：陈良柱滕召胜杨敏王皓黄强湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 上海精科天美科学仪器有限公司上海201612

未温度补偿过的电磁力平衡传感器温度漂移达200×10-6 g/℃,远不能满足万分之一克及以上的电子分析天平计量性能要求。详细分析了电磁力平衡传感器磁缸温度变化对传感器输出的影响,根据传感器结构及热传递路径,设计了一种基于高精... 详细信息

未温度补偿过的电磁力平衡传感器温度漂移达200×10-6 g/℃,远不能满足万分之一克及以上的电子分析天平计量性能要求。详细分析了电磁力平衡传感器磁缸温度变化对传感器输出的影响,根据传感器结构及热传递路径,设计了一种基于高精度数字温度传感器的温度检测模块;利用正弦波信号在线圈上做功发热但产生电磁力合力为零的特点,提出了一种基于脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)控制的电磁力平衡传感器磁缸温度稳定控制方法。该方法根据磁缸温度变化量以及加载物体质量大小,不断地调节PWM输出的占空比,控制正弦波信号导通时间,改变线圈的发热量,实时调节磁缸的热平衡。实验研究表明,基于电磁力平衡传感器的电子分析天平应用上述研究方法后,温度漂移降低至15×10-6 g/℃,有效地改善了传感器温度稳定性,大大降低了天平温度漂移补偿的难度。

关键词：电磁力平衡传感器温度漂移脉冲宽度调制正弦波信号热平衡

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基于镜像脉冲的电磁力平衡传感器控温方法

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仪器仪表学报 2015年第11期36卷 2479-2486页

作者：黄强滕召胜唐享林海军刘亚坤湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 湘电集团有限公司湘潭411101 湖南师范大学工学院长沙410081

电磁力平衡传感器因温度变化引起的示值漂移误差达-40.3 mg∕℃,远不能满足分辨力为0.1 mg及以上的电子分析天平计量性能要求。详细分析了温度对脉冲电流工作模式下电磁力平衡传感器输出误差的影响,根据传感器结构特征及散热方式,设计... 详细信息

电磁力平衡传感器因温度变化引起的示值漂移误差达-40.3 mg∕℃,远不能满足分辨力为0.1 mg及以上的电子分析天平计量性能要求。详细分析了温度对脉冲电流工作模式下电磁力平衡传感器输出误差的影响,根据传感器结构特征及散热方式,设计了一个PT1000高精度温度检测模块,利用等幅正、负脉冲且脉宽可调时动圈发热改变但平衡状态不变的特点,提出一种基于脉宽调制器(PWM)镜像脉冲的电磁力平衡传感器温度控制方法。该方法消除了因不同质量物体加载动圈发热不恒定引起的传感器输出误差,根据外界环境温度引起的传感器温度变化量,同步进地调节镜像脉冲的2个死区时间,实时改变动圈发热功率,维持传感器温度稳定。实验研究表明,采用上述研究方法后,电磁力平衡传感器漂移减小至3.1×10^(-6)g∕℃,有效降低了天平温度漂移补偿算法的难度。

关键词：电磁力平衡传感器温度漂移脉宽调制器镜像脉冲温度控制

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电磁力平衡传感器的永磁体性能影响与改善方法

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仪表技术与传感器 2000年第10期 6-8页

作者：滕召胜湖南大学电气与信息工程学院长沙市410082

永磁体磁性能的稳定性直接影响电磁力平衡传感器的精度 ,其自动补偿具有重要意义。文中分析了永磁体磁性能的时间、温度、外磁场、腐蚀、冲击、振动等因素影响 ,介绍了改善电磁力平衡传感器永磁体性能、克服上述因素影响的老化方法与补... 详细信息

永磁体磁性能的稳定性直接影响电磁力平衡传感器的精度 ,其自动补偿具有重要意义。文中分析了永磁体磁性能的时间、温度、外磁场、腐蚀、冲击、振动等因素影响 ,介绍了改善电磁力平衡传感器永磁体性能、克服上述因素影响的老化方法与补偿方法 ,实际应用表明这些方法是切实可行的。

关键词：电磁力平衡传感器永磁体磁感应强度电子秤

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精密电磁力平衡传感器设计

精密电磁力平衡传感器设计

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作者：邵万里湖南大学

学位级别：硕士

精密电磁力平衡传感器作为一种高精度测力传感器，广泛应用于各种精密称量仪器中，随着精密称量行业的蓬勃发展，其需求量也在逐年增加。目前国内生产的精密电磁力平衡传感器主要依据国外传感器仿制而成，但这种方法缺少一套完整的结构... 详细信息

精密电磁力平衡传感器作为一种高精度测力传感器，广泛应用于各种精密称量仪器中，随着精密称量行业的蓬勃发展，其需求量也在逐年增加。目前国内生产的精密电磁力平衡传感器主要依据国外传感器仿制而成，但这种方法缺少一套完整的结构设计、材料选用以及磁路分析理论方法，会带来测量及工艺误差等问题，造成传感器性能降低，甚至达不到技术要求。严重制约了精密电磁力平衡传感器的发展，满足不了国内的市场需求。为进一步提升精密电磁力平衡传感器的性能，本文应用机械结构和磁路优化理论，选用高性能铝合金、铍青铜及铝镍钴等敏感材料，构建一个精度高、稳定性好的机械和磁路系统，完成精密电磁力平衡传感器设计。全文共分为六部分：首先，简要介绍国内外精密电磁力平衡传感器的发展状况，阐述其结构型式和永磁体材料的研究现状与发展趋势，探讨温漂和时漂的产生机理，指出本课题研究的意义以及本文工作的重点；其次，介绍精密电磁力平衡传感器的结构和工作原理，重点分析精密电磁力平衡传感器的静态、动态特性以及力学模型，给出精密电磁力平衡传感器的设计方案和技术指标；再次，详述线圈设计的制约条件，采用建模分析方法设计精密电磁力平衡传感器的簧片、横梁和线圈组件结构；然后，介绍精密电磁力平衡传感器磁钢磁路的结构型式，设计磁钢的机械结构，建立磁钢磁路的理论模型，采用磁导法、有限元法分析并仿真磁钢磁路，依据仿真结果优化磁钢结构；接下来，介绍精密电磁力平衡传感器敏感材料的选用方法，详述几种常用的簧片、永磁体材料性能参数及材料特性，给出QBe2和LNG52材料的加工工艺；最后，给出本文设计的精密电磁力平衡传感器在电子天平中的应用，介绍电子分析天平的技术指标，结合检定规程《JJG1036-2008》，在室温的条件下，检验电子分析天平的偏载误差、重复性、示值误差等性能指标，给出电子天平的检验结果，分析精密电磁力平衡传感器的系统误差。本文设计的精密电磁力平衡传感器应用在电子天平中，实际检验结果和运行情况表明，系统工作可靠，各项性能指标均优于检定规程中的标准，可以很好地在室温条件下实现量程220g、感量0.1mg的准确分辨率。

关键词：电磁力平衡传感器簧片横梁磁钢敏感材料磁路设计有限元仿真

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基于电磁力平衡传感器的在线称量系统的研制

基于电磁力平衡传感器的在线称量系统的研制

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作者：姜伶斌成都理工大学

学位级别：硕士

目前有些流水化生产线上产品的称重或者配料还是采用人工控制的方式,这种方式不但耗用了大量的人力,也是高速生产和质量管理的瓶颈。为解决这个瓶颈问题,亟需要与之相适应的称重计量装置。本设计就是为解决高速生产中的质量控制问题而... 详细信息

目前有些流水化生产线上产品的称重或者配料还是采用人工控制的方式,这种方式不但耗用了大量的人力,也是高速生产和质量管理的瓶颈。为解决这个瓶颈问题,亟需要与之相适应的称重计量装置。本设计就是为解决高速生产中的质量控制问题而研制的实时在线的称重系统。首先,在了解和分析在线动态称重技术国内外研究现状的基础上,引出了本次毕业设计的目的和意义,列出了本次设计的重点和难点。其次,将目前常用的几种类型的称重传感器的特点及优缺点进行比较,分析了电磁力平衡传感器在本次设计中的优势及其特性,重点对电磁力平衡传感器的工作原理做了介绍,其工作原理是通电导线在磁场中受到的安培力和物体所受的重力平衡的原理,当磁场强度B、导线长度L为恒定值时,所需要的物体的重量就与电流的大小成正比。该传感器采用主动控制的测量方式,具有电阻应变片式传感器所无法比拟的优点,可达到更高的精度和更快的响应速度。在文中以系统方框图并建立力学数学模型的方式对开环系统和闭环系统进行了比较,电磁力平衡传感器基于闭环控制的工作方式,相比开环控制,精度高,对外部扰动和系统参数变化敏感度低。系统的整体结构设计和软硬件设计在文中做了具体介绍。整个系统分为三个部分,即输送部分,称重部分和输出部分。输送装置将称重产品传送至称重台,在经过称重台的瞬间完成称重过程,在输出部分,根据预设信息判断产品是否合格及是否进行剔除动作。传感器输出数据的采集和控制电路中采用了PID调节的控制方法,大大改善了系统的动态特性,响应速度快而稳态误差小。模数转换方式上选用脉宽调制式的A/D转换方式,精度高。在电路中采用ALTERA的MAX II系列CPLD器件EPM570代替传统的74系列芯片进行信号处理,其硬件结构由软件完成,具较强的灵活性。主控芯片采用ATMEL的AVR单片机ATmega16L,采用中断方式读取经EPM570处理后输出的数据,根据得到的重量信息判断是否打开剔除装置及报警电路。MCU与上位机之间采用串口通讯,实现数据的实时传输。上先?涞耐ㄑ恫捎肦S-485方式得到,相比RS-232具有更高的可靠性。软件设计中,主要介绍了程序主体的编程思路和流程图的设计,对可编程逻辑器件EPM570的编程操作,还简单介绍了上位机软件设计中的一些关键问题。上位机软件对串口数据进行接收并处理,绘制出实时的重量折线图和直方图,并计算出平均值、标准差等,采用后台数据库保存信息,以便日后进行查询,统计等。为得到一个可靠的、高性能的系统,文中还介绍了一些系统可靠性设计的软硬件措施及PCB布线注意事项。对信号的判别及处理在得到准确可靠的称重信息时尤为重要,本次设计在模拟滤波的基础上另外采用了数字滤波的方式来滤除杂波信号,用分段线性插值方式解决系统非线性问题,应用零点跟踪技术来解决系统存在的零点漂移问题。为降低温度、环境等干扰因素会对系统精度的影响,在设计考虑了一些补偿措施,如硬件电路的温度补偿,对磁钢、机械零部件的老化处理等。最后,通过实验的数据分析,对系统进行了误差分析及不确定的评定,并提出了一些后期的改进措施和方案。

关键词：电磁力平衡传感器实时称重高精度在线分析

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基于RBF神经网络对电磁力平衡传感器测量精度的研究

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福建电脑 2007年第1期23卷 107-107,81页

作者：陆青丽郑崇苏福州大学电气工程与自动化学院福建福州350002

本文介绍一种利用径向基函数(RBF)神经网络改善传感器精度的新方法。RBF网络具有良好的非线性映射能力,能以任意精度逼近任何非线性函数。本文利用RBF网络较强的非线性映射能力对电磁力平衡传感器进行温度补偿,实验表明该方法实现了传... 详细信息

本文介绍一种利用径向基函数(RBF)神经网络改善传感器精度的新方法。RBF网络具有良好的非线性映射能力,能以任意精度逼近任何非线性函数。本文利用RBF网络较强的非线性映射能力对电磁力平衡传感器进行温度补偿,实验表明该方法实现了传感器高精度的温度补偿。

关键词：电磁力平衡传感器温度补偿 RBF神经网络

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一种新型的提高电磁力平衡传感器精度的方法

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微计算机信息 2004年第2期20卷 84-85页

作者：丁英丽本溪冶金高等专科学校自控系仪表教研室辽宁本溪117022

本文利用BP网络较强的非线性映射能力,提出用BP网络与传感器相结合的方法来提高电磁力平衡传感器的精度。

关键词：电磁力平衡传感器 BP网络随机误差阶层型前馈神经网络精度

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电子分析天平温度漂移补偿算法研究

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仪器仪表学报 2015年第9期36卷 1987-1995页

作者：黄强滕召胜唐享林海军刘亚坤湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 湘电集团有限公司湘潭411101 湖南师范大学工学院长沙410081

基于电磁力平衡传感器的电子分析天平温度漂移影响复杂，尚无理想的解决方案。现有天平的温度漂移补偿主要依靠基于晶体管的硬件电路实现，适用温度范围窄、精度低、灵活性差。依据电磁力平衡传感器的工作机理，深入研究与天平称量结果... 详细信息

基于电磁力平衡传感器的电子分析天平温度漂移影响复杂，尚无理想的解决方案。现有天平的温度漂移补偿主要依靠基于晶体管的硬件电路实现，适用温度范围窄、精度低、灵活性差。依据电磁力平衡传感器的工作机理，深入研究与天平称量结果密切相关的各元件参数温度特性，建立了电子分析天平温度漂移数学模型，对该模型进行了称量精度要求内的合理简化。通过对温度敏感元件的温度测量及测量滞后分析，提出了温度漂移的分段线性加权补偿算法，实现了温度漂移快速准确地自动补偿。检验结果表明，采用该补偿算法，量程200g、分辨力0．1mg的电子分析天平在18—23℃的工作温度范围内，满载示值误差的绝对值≤0．3mg，优于国家标准《GB／T26497—2011电子天平》规定的I级天平温度漂移对示值的影响指标。

关键词：电子分析天平电磁力平衡传感器温度漂移分段线性加权自动补偿

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电子分析天平的非线性影响与补偿方法研究

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仪器仪表学报 2012年第3期33卷 581-587页

作者：陈良柱滕召胜杨敏王皓张光荣湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 上海精科天美科学仪器有限公司上海201612

基于电磁力平衡传感器的电子分析天平非线性影响复杂,现有天平的非线性补偿主要依靠硬件电路实现,调试烦琐,示值误差大,一致性差。分析了电磁力平衡传感器的动圈位置、工作电流、环境温度、永磁体性能等非线性影响机理,提出了电磁力平... 详细信息

基于电磁力平衡传感器的电子分析天平非线性影响复杂,现有天平的非线性补偿主要依靠硬件电路实现,调试烦琐,示值误差大,一致性差。分析了电磁力平衡传感器的动圈位置、工作电流、环境温度、永磁体性能等非线性影响机理,提出了电磁力平衡传感器机械平衡优化与空间限位、取样电阻与传感器匹配、传感器多点温度测量等硬件优化方法,建立了电子分析天平非线性影响的牛顿插值补偿算法,实现了电子分析天平的非线性自动补偿。检验结果表明,采用研究的补偿方法对量程210g、分辨力0.1 mg的电子分析天平补偿后,全量程示值误差≤±0.3 mg,优于国家标准《JJG 1036—2008电子天平检定规程》规定的一级天平示值误差指标。

关键词：电子分析天平电磁力平衡传感器非线性补偿硬件优化牛顿插值

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