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摘要
针对前期研究的双层直线时栅位移传感器测量误差成分中四次谐波较大，影响传感器测量精度的问题。根据双层激励线圈的结构特点，提出了一种双层反向倾斜线圈结构的直线时栅位移传感器设计方案。通过构建双层反倾线圈产生磁场的数学模型，分析了双层反向倾斜线圈的磁场状态，并利用电磁场有限元仿真分析双层反倾线圈直线时栅位移传感器中倾斜大小和动定尺之间的气隙对测量误差与误差谐波成分的影响，确定了最优化的设计参数。采用PCB(Printed Circuit Board)工艺研制了78个节距大小的传感器样机并进行了精度测试。实验结果表明，双层反倾斜线圈结构对原双层直线传感器中误差四次谐波抑制效果显著，在同样设置条件下，将原测量误差成分中四次谐波从40μm抑制到7μm，抑制效果达到82.5%。最终经过误差修正后的传感器对极内精度达到±13μm。
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