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圆容栅扭矩传感器的电磁仿真及优化设计
| 论文题名： | 圆容栅扭矩传感器的电磁仿真及优化设计 |
| 关键词： | 扭矩测试;圆容栅传感器;电磁仿真;优化设计;有限元法 |
| 摘要： | 回转机械及车辆传动轴的扭矩可以衡量系统的工作状况，是保证动力传动高效进行的关键参数。由于传动系统常工作于温度变化范围大、强电磁干扰和冲击振动的环境中，且受到被测部件运动特性的限制，使扭矩测试精度变低、传感器安装难度增大，无法较好的满足测试需求。 针对传动系统扭矩测试的研究现状，深入学习了容栅扭矩测试技术的相关理论，在现有容栅传感器的研究基础之上，进一步对容栅传感器的特性进行研究，运用有限元法建立传感器模型，得到传感器的输入/输出特性，通过构建目标函数利用MATLAB求解对传感器的特性参数进行优化，且利用Ansoft Maxwell软件对传感器进行电磁仿真，得到其相应的电磁特性，进而完善对容栅传感器结构以及参数的进一步优化设计。 本文主要做了以下几点工作： 首先，深入学习了本课题的来源背景以及容栅扭矩测试技术的相关知识，分析了圆容栅传感器的基本结构及工作原理，阐述了扭矩测试的方案。 其次，利用有限元法完成圆容栅传感器的模型建立，得到传感器的输入/输出特性，且利用MATLAB软件对传感器进行计算仿真，最终得到优化方案和优化结果,为传感器的设计提供理论依据； 再次，采用Ansoft Maxwell软件对传感器进行电磁建模仿真，完成对传感器结构关键参数的确定，对传感器进行进一步的优化设计； 最后，使用测试电路在试验装置上完成电路调试和试验检测，最后对得到的数据进行标定分析，验证了优化后圆容栅传感器的合理性和可行性。 |
| 作者： | 申玉玲 |
| 专业： | 测试计量技术及仪器 |
| 导师： | 李新娥;谢锐 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中北大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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