科技成果

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成果名称: 大量程高精度位移传感器校准技术研究与实现

成果登记号: 9612020Y0837

第一完成单位: 航空工业第一飞机设计研究院

联 系 人: 韩长路

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新产品

技术领域: 航空航天

应用行业: 科学研究和技术服务业

成果简介:

《大量程高精度位移传感器校准技术研究与实现》以型号研制过程中大型试验测试系统的计量校准为基础,基于线位移传感器研校准参数需求,构建了其校准方法并实现,线位移传感器广泛应用于国防军工产品、精密设备的生产和试验中,其校准技术研究有着重要的军事和实际意义。

目前,国内线位移传感器校准方法通过万工显、测长机等设备提供标准位移,数字多用表作为反馈单元,得到线位移传感器的输入-输出关系,进而实现传感器的校准。

其校准方式主要以手工操作为主,存在定位精度低、工作效率不高、需要专用夹具等缺陷;同时,现有的线位移传感器校准范围多为(0~1000)mm,大量程线位移传感器校准一直是该校准领域的一大难题。

鉴于此,寻求一种大量程高精度的自动化线位移传感器校准技术,且兼具特殊传感器(浮球式传感器)的校准功能,解决线位移传感器量值溯源问题。

本项目设计一种线位移传感器校准技术,以激光波长做基准,采用光栅尺闭环控制方式,直线电机驱动校准台上的气浮滑块,带动被校传感器运动端往返运动。

数据同步采集和存储标准位移量和传感器输出电量,并通过专用软件的数据处理,得到被校传感器的基本误差、线性度、重复性、回程误差、灵敏度校准结果,自动生成原始记录和校准证书,实现线位移传感器的全自动校准。

该项目研究的大量程高精度位移传感器校准技术及研制的设备,具有自主知识产权,通过驱动方式、算法补偿及夹具设计的研究,突破了国内位移传感器综合校准技术,有效地解决了大量程高精度位移传感器校准问题,满足国家重要试验的急需。

主要创新点如下: 1.研制开发了V型组合体、磁环组合体、滑轮支撑组合体、T形槽板等专用夹具,实现了位移传感器六自由度可调,解决了测杆形变问题,校准量程可达3000mm; 2.国内首次将直线电机与气浮滑块相结合的驱动方式用于位移传感器的校准,克服了传统滚轴丝杠存在的摩擦损耗、空程、挠度等缺陷,使定位准确度达微米量级; 3.研究了算法补偿技术和单向逼近技术,结合多自由度可调装置,保证了校准结果的稳定性。

本项研究技术拥有自主知识产权,为位移传感器的校准提供了一种新的先进手段。

与传统校准技术相比,该技术的应用提高校准的准确度的同时,提高工作效率、减少人为误差的影响。

项目研究成果具有通用性、实用性和广阔的应用前景,可推广应用于无人机、通用飞机、运输机、加油机、预警机等飞机试验中的位移传感器的校准,同时在中国飞机强度研究所、上海飞机设计研究院等多家企事业单位应用。

该校准技术可覆盖多类型传感器的校准。

具有推广应用价值,军事和经济效益显著。