电感传感器系统性能影响因素研究

电感位移传感器常用于高速高精光束定位装置等精密测量领域，为了提高电感位移传感器的性能，需要研究电感传感器灵敏度、线性度、分辨率、带宽的影响因素。针对不同电导率大小的衔铁对电感灵敏度的影响关系问题，建立了涡流效应的变压器模型，结果表明：电导率越高的衔铁，其灵敏度越小。分析了激磁频率的选取原则，并推导了电感、电阻的分开测量计算方法。为了确定基于数字锁相放大器解调的位移分辨率与带宽的关系，建立了基于数字锁相放大器解调的测量误差模型。设计了差动电感传感器的位移检测系统，实验结果表明：在带宽为1kHz、总量程为1mm时，经过三次正反行程循环测量，灵敏度为6.888V/mm,重复性达到0.275%,位移分辨率达到26.40nm。经过三次样条平滑非线性补偿后，线性度可以达到99.93%。在相同量程与带宽内，分辨率、线性度优于部分国内外性能较好的传感器。