簡儀科技推出一款使用高精度位移傳感器檢測物體微小位移的方案

應(yīng)用

位移傳感器在現(xiàn)代工業(yè)中扮演著不可或缺的角色，它可以精確測量物體的移動距離、高度、寬度以及物體之間的間隔距離等。在這個萬物互聯(lián)、智能升級的時代，激光位移傳感器以其非接觸式測量方式、高精度和高穩(wěn)定性等特點在實際生活中得到廣泛應(yīng)用。本案例中，客戶使用高精度位移傳感器檢測物體微小位移，并實時打印其檢測結(jié)果，以便為后續(xù)處理提供數(shù)據(jù)支撐。

挑戰(zhàn)

由于測量位移小，精度要求高，客戶面臨著一系列挑戰(zhàn)。首先，測量設(shè)備需在確保高精度和高穩(wěn)定性的情況下，以高分辨率實現(xiàn)微小位移的測量，其次，需要開發(fā)測試軟件，以便能實時顯示當(dāng)前的位置信息，并進(jìn)行初步的數(shù)據(jù)分析和有效值提取。

解決方案

為了滿足測量需求并應(yīng)對挑戰(zhàn)，簡儀提供了一套高精度測量解決方案。首先，我們提供了24位高分辨率動態(tài)信號采集模塊（PXIe-9516），滿足了對微小變化量的識別，同時該模塊采用了Delta-sigma ADC，并且內(nèi)置了低通濾波器，有效消除高頻噪聲，確保了高精度要求。

結(jié)合3U Intel Core i5-7440EQ 4核處理器，系統(tǒng)帶寬高達(dá)16 GB/s的PXIe Gen3控制器（PXIe-63977）以及3U 6 槽，帶交流電源，最高支持 16 GB/s 系統(tǒng)帶寬的PXIe Gen3全混合機(jī)箱（PXIe-62302），為客戶構(gòu)建了一個完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，并且借助PXI平臺可靠、穩(wěn)定的特性，間接實現(xiàn)了客戶對測量穩(wěn)定性的要求。

軟件方面，簡儀提供了測控類庫MACOs——ControlPanel?；贛ACOs的二次開發(fā)，客戶能夠快速實現(xiàn)信號采集、處理和存儲，既實現(xiàn)了當(dāng)前位置的實時顯示，又實現(xiàn)了基本特征量的提取。

測試結(jié)果

實際測試中板卡采樣率為1 kS/s，對應(yīng)的帶寬為433 Hz，有效衰減了噪聲信號。因此即使客戶使用的電源質(zhì)量較差，也仍然觀察到穩(wěn)態(tài)時測量值在小數(shù)點后第四位變化，即當(dāng)位置固定后，檢測傳感器輸出的電壓信號，測量精度在1 mV以內(nèi)，完全滿足客戶的精度要求。

審核編輯：劉清