Разработка датчика положения на основе плоского линейного дифференциального трансформатора

1.

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Институт электроники и телекоммуникаций
Разработка датчика положения на
основе плоского линейного
дифференциального
трансформатора
Выполнила:
студентка гр. 4941101/30301
Клименко Д.Ю.
Руководители:
доцент ВШПФиКТ, к.ф.-м.н.
Грешневиков К.В.
инженер-программист
ООО «ПромАвтоматика-СОФТ»
Жуков М.С.

2. Цель и задачи

Цель работы:
Разработка и исследование датчика положения на основе плоского
линейного дифференциального трансформатора (ЛДТ) с высокой
точностью и надежностью.
Задачи:
• поиск существующих технологий, определение требований к
датчику;
• проектирование блока преобразования сигнала и чувствительного
элемента датчика;
• написание ПО для генерации и обработки сигналов;
• тестирование разработанной конструкции и снятие
экспериментальных данных;
• исследование основных характеристик образца датчика:
чувствительность, точность, линейность, а также анализ краевых
эффектов.
2

3. Актуальность выбранной темы ВКР

Энергетика
Радиотехника
Рис. 1 Области
применения
Плоский датчик линейного перемещения
способен:
• обеспечить точность и надежность;
• минимизировать механические
повреждения;
• интегрироваться в устройства с
ограниченным пространством.
Устройство является аналогом зарубежных
приборов, поставки которых ограничены на
данный момент
Подобное решение обусловлено
необходимостью развития российской
радиотехнической отрасли, с целью
автономности и независимости от других стран
3

4. Макетный образец устройства

3
5
2
4
6
1
6
Рис. 2 Макет устройства
1 – разъём питания;
2 – движущийся объект (ферромагнетик);
3 – разъём для подключения каретки к
объекту;
4 – блок обработки данных;
5 – чувствительный элемент;
6 – фиксаторы.
Рис. 3 Типовая схема
оцифровки данных
1 – микроконтроллер;
2 – ЦАП;
3 – подстройка;
4 – система катушек;
5 – АЦП.
4

5. Способы реализации чувствительного элемента

Рис. 4 Датчик линейных перемещений с внешней обмоткой
Рис. 5 Чувствительный элемент датчика с плоским ЛДТ
5

6. Конструкция чувствительного элемента

Печатная плата является
чувствительным
элементом датчика и
состоит из 4-х слоёв.
Рис. 6 Катушка возбуждения (1 слой)