一種便攜式角速度傳感器

朱國斌, 趙 浩

(1.嘉興南洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 浙江 嘉興 314001; 2.嘉興學(xué)院 南湖學(xué)院, 浙江 嘉興 314001)

1 引 言

角速度是旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)或傳動裝置進行狀態(tài)監(jiān)測的重要參數(shù)。旋轉(zhuǎn)設(shè)備產(chǎn)生故障或者受到外界環(huán)境影響時,會以角速度變化的形式體現(xiàn)出來。因此,關(guān)于角速度的實時監(jiān)測具有重要的實際工程應(yīng)用價值,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軍事、航天、汽車電子等多個領(lǐng)域[1～5]。角速度測量可以分為直接測量和間接測量,間接測量是通過角位移傳感器獲取角度信息,再經(jīng)過微分處理獲得角速度值[6～7],但會造成時間延遲和噪聲放大等不易解決的問題,因此,如何直接獲取角速度值就顯得尤為重要。文獻[8]研制了一種電磁感應(yīng)式角速度傳感器,除了采用零相位檢測技術(shù)外,還利用磁感應(yīng)線圈對旋轉(zhuǎn)磁場的反饋原理,同時測量低轉(zhuǎn)速和高轉(zhuǎn)速工況下的角速率;文獻[9～11]對一種磁流體角速率傳感器(MHD ARS)進行了研究,通過有限元仿真進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化,分析了MFI效應(yīng)對傳感器的影響,以及對傳感器誤差的評估方法;文獻[12]設(shè)計了一種環(huán)形諧振腔式角速度傳感器,討論了彈性波慣性作用下微機械陀螺環(huán)形諧振腔振動的動力學(xué)和控制問題,提出了一種以微分方程形式建立物理振動包絡(luò)模型的方法,為直接測量閉環(huán)陀螺儀的性能研究提供了支撐;文獻[13]給出了一種實用的陀螺轉(zhuǎn)輪全工作范圍角速度估計方法,角速度可以通過陀螺轉(zhuǎn)輪的測量值(包括傾角、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩線圈電流)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和偏差來確定。……