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主动隔振系统传感器信号调理技术研究

作　者: 刘雷钧
导　师: 李小平
学　校: 华中科技大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 主动隔振天棚阻尼绝对速度传感器信号调理低频扩展
分类号: TP212
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

主动隔振技术较被动隔振技术而言能获得更大的隔振带宽及更小的振动传递率,主动隔振器广泛用于IC制造设备和高精密测量设备,其隔振性能直接影响到这些设备的加工或测量精度。传感器是主动隔振系统的重要组成部分,影响振动主动控制的精度和带宽。因此,研究主动隔振系统传感器信号调理技术有其特定的重要性及实用价值。本文分析了主动隔振系统对传感子系统的需求,对工程中广泛使用的各类位移和速度传感器的工作特性进行了比较分析,确定了相关传感器的选型配置方案和关键技术指标。建立了包含测量、放大、传输和串联校正环节在内的测振模型,分析了影响该类传感器测振带宽的因素,并对其低频扩展的方法及实现途径进行了探讨,分析比较了各种方法的优缺点,为最终选择扩展滤波作为绝对速度传感器低频扩展实现方案提供了依据。基于测振模型及误差理论分析了电气噪声对绝对速度传感器低频扩展范围的影响,得出了测量现场电气噪声水平与绝对速度传感器低频扩展可获得的极限频率的函数表达式,为绝对速度传感器的选型及低频测振应用提供了参考。基于滞后校正原理及其幅频特性,在理论计算及仿真分析的基础上设计了绝对速度传感器信号调理电路和位移传感器信号调理电路,并最终完成了传感器信号调理板卡的设计。搭建了信号调理板卡测试平台,验证了信号调理板卡对速度传感器信号的低频扩展功能,为超精密主动隔振系统的样机开发提供了确实可行的传感器信号调理解决方案。

主动隔振系统传感器信号调理技术研究

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