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(cè)量物體的移動(dòng)距離、高度、寬度以及物體之間的間隔距離等。在這個(gè)萬物互聯(lián)、智能升級(jí)的時(shí)代，激光位移傳感器以其非接觸式測(cè)量方式、高精度和高穩(wěn)定性等特點(diǎn)在實(shí)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(cè)物體微小位移，并實(shí)時(shí)打印其檢測(cè)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(cè)量位移小，精度要求高，客戶面臨著一系列挑戰(zhàn)。首先，測(cè)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(shí)現(xiàn)微小位移的測(cè)量，其次，需要開發(fā)測(cè)試軟件，以便能實(shí)時(shí)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(cè)量需求并應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，簡(jiǎn)儀提供了一套高精度測(cè)量解決方案。首先，我們提供了24位高分辨率動(dòng)態(tài)信號(hào)采集模塊（PXIe-9516），滿足了對(duì)微小變化量的識(shí)別，同時(shí)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(gè)完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，并且借助PXI平臺(tái)可靠、穩(wěn)定的特性，間接實(shí)現(xiàn)了客戶對(duì)測(cè)量穩(wěn)定性的要求。

軟件方面，簡(jiǎn)儀提供了測(cè)控類庫(kù)MACOs——ControlPanel。基于MACOs的二次開發(fā)，客戶能夠快速實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集、處理和存儲(chǔ)，既實(shí)現(xiàn)了當(dāng)前位置的實(shí)時(shí)顯示，又實(shí)現(xiàn)了基本特征量的提取。

測(cè)試結(jié)果

實(shí)際測(cè)試中板卡采樣率為1 kS/s，對(duì)應(yīng)的帶寬為433 Hz，有效衰減了噪聲信號(hào)。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(shí)測(cè)量值在小數(shù)點(diǎn)后第四位變化，即當(dāng)位置固定后，檢測(cè)傳感器輸出的電壓信號(hào)，測(cè)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