Forbairt i Mheasú Neamhsóthach Cábail Bunaithe ar Indiúchtacht Eilectromagnteach: An Bhua Thar Glod Isteach agus Meastachán Níos Cóngruí

Príomhfhadhb i mmeasúchán eccantrachta cablóin ar líne is é gluaiseacht ardluais an chablóin. Iarrann sé seo uirlisí measúnacha gan teagmháil atá in ann meascadh an chablóin a dhéileáil leis. Tá eiccantriméirí raighnéada cablóin, bunaithe ar íomháú trasmhaire, ag mearsú dimensíonna contúir ilscigthe chun lár ionchuir na n-iompairithe a ríomh i leith eccantrachta forbhais. Ach tá lagmhairi acu: luas measúnach an-dhúshlánach (cuid de huaire sa soicind), meascadh an chablóin a chuirfeadh fós i bhfeidhm, agus costas airgid.

1 Prionsabal Eiccantriméar Cablóin Bunaithe ar Indiúchtacht Electromagnteach

Is eiccantriméar cablóin bunaithe ar indiúchtacht electromagnteach é eiccantriméar cablóin a chumasaíonn mearsú mórthomhas optach agus indiúchtacht electromagnteach chun iompairithe a aimsiú. Mearsaíonn siad lár reiligeach na n-iompairithe (nios fearr ná eccantrachta geimeatrach), le luas ard míle mearsúcháin sa soicind. Is féidir le mearsú níos tapúla réiteach a thabhairt ar an t-meascadh, ag athsholáthar roghanna raighnéada i gcásanna nach féidir dimensíona ilscigthe a mheas.

Úsáideann na pródúidte isteach faoi láthair (de réir prionsabál poiblí) ceithre coil indiúchtacha chun réimsí maighnéadacha a aimsiú (mar shampla in Ardán 1). Díríonn cuid ar lár iompairithe trí stádas comhionannais samhla (úsáid motor chun an fhuinneog a athrú más neamhionann); díríonn a shaineolas eile ar lár iompairithe ó stádas samhla a aimsíodh.

2 Rialú Cúlra Measúnach

Tá próiseas ag baint le hathruithe motor, ag cruthú brú. Seo a chuirfeadh as chomhordú mearsú forbhais agus iompairithe, ag cruthú dearmad-brú—níos measa an meascadh an chablóin, níos mó an dearmad. Ina thréimhse, léiríonn an locht seo: má tharlaíonn meascadh an chablóin, níos instiochtaí mearsúcháin eccantrachta, le fluctúation níos mó ná 1%. Tá sé seo a léiríonn dearmad-mheasúnach an t-uisce, ní hamháin staid fíriciúil an chablóin.

Ach, níl sé ina chinnteach go forleathan stádas iompairithe a aimsiú trí chomhionannas samhla. De Bhíot-Savart's Law, deirtear: is é an cumas maighnéadach (B) a spreagtar ag eilimint ciorruithe Idl ag aon phointe spáis ag fad r ná:

Léiríonn an fórmola seo gur inbhréagdhéileáilte is ea an cumas maighnéadach le cárnach an fhad agus cothroimeach le sin an uillinn θ, mar atá le feiceáil i Ardán 2.

Bunaithe ar seo, déantar ríomh iompartha den chaidreamh idir na cúrsaí maighnéadacha a cheithre phointe spáis. Do chumas, cuireadh modail mar atá le feiceáil i Ardán 3.

Dáilte orthogonálta agus siméadrach is ea Poinnte 1, 2, 3, agus 4, le O mar an pointe láir. Lig do theicniúil ciorruithe dul síos ar línear midline OP axes 2 agus 3. De réir Fórmhóir (1), nuair a bhfuil an eilimint ciorruithe ar aon phointe ar OP, B1 = B4 agus B2 = B3. Mar sin, ní mian ach athrú B1/B2 le ∠θ a scrúdú. Tar éis ríomh, fuarthas sraithe sonraí, agus déantar graf scáitheadh, mar atá le feiceáil i Tábla 1 agus i Ardán 4.

Mar atá le feiceáil i Ardán 4, is é an trend ná líne neamhrialta. Mar ∠θ méadaíonn, titheann B1/B2 ó 1 go ~0.268 (min), ansin éiríonn ar ais go 1. Cé go bhfuil réimsí maighnéadacha a cheithre phointe cothrom, tá an eilimint ciorruithe fada ó O. Sa treocht, gach luach (gan min) tá dhá phointe - níos gaire don min, níos gaire na poinnte.

Tá sé seo a bhaineann le haon céim, agus an rud céanna dá chuid eile. Ní féidir lár iompairithe a aimsiú nó a ríomh trí mhóradh réimsí maighnéadacha a cheithre phointe (maighnéadas is vactor, ní scalar).

Mar sin, chun eiccantriméar níos fearr a fhorbairt, ná lean ar aghaidh ar fhirmeacha seachtracha. Prionsabal nua: mearsú uillinn maighnéadacha θ₁, θ₂ ag P₁/P₂ chun lár foinsí O a aimsiú (Ardán 5).

Is é an prionsabal seo a réamhshruthaítear go geoiméadrach: is féidir triantán a aimsiú trí lár agus dhá uillinn comhionnan. Cé go bhfuil sé seo ina fíric, is féidir le cur chuige práctach mearsú níos tapúla, níos cruinne ar réimsí maighnéadacha anaithnid.

Forbrú ~10mA ciorruithe i réimsí ollmhaineachta iompairithe. Aimsíonn sensora, scartha ó chablóin, réimsí anaithnid (~coga nT) - ag iarraidh ard-chumas, freagairt fréime agus íseal-thoradh (toradh a bhfuil tionchar air ar chúlra).

3 Forbairt Eiccantriméar Bunaithe ar Indiúchtacht Electromagnteach

Úsáideann formhór na ndaoine isteach coil-sensora; roghnaíonn an páipéar seo sensora magneto-resistive. Sensora beaga a chumasaíonn mearsú electromagnteach/optach ar an aon roinne (laghdú dearmad), le consustacht ard idir sensora. Tá sensora magneto-resistive bunaithe ar lithography idéal. In aghaidh sin, úsáideann pródúidte isteach coil-sensora mearsú scainthe, ag trácht ar segmente iompairithe gan solas mar aon - ag ardú dearmad.

Mearsú bunaithe ar magneto-resistive: 1000/s mearsú, &plusmn;2% aththuaiscríobh (100-200nT), &plusmn;0.2% do meastacháin 1000, linearity <0.5%. Tá tuairimí comparála le imports teoranta (gan sonraí).

Le LED&times;CCD mearsú solais tapúil, is féidir mearsú eccantrachta i real-time (Ardán 6).

Sa tréimhse gach mearsú, fuarthas seasca A, B, C, D ar scig forbhais agus suíomh lár iompairithe P go cothrom. Mearsúcháin eccantrachta X agus Y agus an eccantrachta iomlán a ríomh trí fórmhóir seo leanas:

Do gach mearsú, e_x, e_y, agus e a chur i measc (ar a lucht sampla) mar thoradh eccantrachta deiridh. Chun conchoidracht a thaispeáint, úsáid Concentricity = 1 - Eccantrachta. &Delta;x/&Delta;y (athrú X/Y) cuireann síocraíocht cathrach head i bhfeidhm chun deisiúchán eccantrachta cablóin a dhéanamh go huathoibríoch.

Luas mearsú níos tapúla laghdú ar dearmad meascadh: 1000 mearsúcháin sa soicind a bhfuil cumas milliúnaí. Formhór na ndaoine isteach (céad mearsúcháin sa soicind) a rá go bhfuil cumas eccantrachta luaite mar lár iompairithe (cothrom le cúlra mórthomhas, tar éis &plusmn;&mu;m luachanna absoluide, níos mó ná céimse - neamhchomhlíonta).

3.1 Mearsú Mórthomhas LED&times;CCD

Bunaithe ar optics telecentric, úsáideann sé solas-blocáil chun réigiúin CCD solais/dorch. Algoritmi scrúdaíonn taobhacha chun mórthomhas a ríomh. Spreagadh CCD domhain (pixel sensing cothrom) a chuirfeadh meascadh taobhacha (suíomh díreach - línte slanted), ach algoritmi réitigh taobhacha agus scrios dearmad.

3.2 Nótaí Mearsú Mórthomhas Solais

Ní príomhfhócas é, ach gnách: mearsú eccantrachta cablóin níos tapúla a chuirfeadh captaí solais i real-time ar a cheithre véarscabh forbhais (ní hamháin mórthomhas). Modh lasair scanáilte motor a chuirfeadh dearmad mearsú aschomhar. Mar sin, is criticiúil é socrú mearsú solais agus electromagnteach chun forbairt an instrument.

4 Conclúid

Is féidir leis an eiccantriméar bunaithe ar indiúchtacht electromagnteach mearsú láir reiligeach an iompairithe go tapúil, le costas íseal agus buntáiste. Chomh maith le réiteach dearmad mearsú electromagnetic pródúidte isteach, forbraíodh eiccantriméar cablóin photoelectromagnetic nua-aimseartha (cumas milliúnaí). Tá teicneolaíocht ag éirí níos fearr - díriúcháin ábhair i dtreo níos fearr a chuirfidh tús lena mbuíochas san tionscal.