基于差动变压器原理的多臂井径仪探头技术研究

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1、基于差动变压器原理的多臂井径仪探头技术研究,其特点就是电阻率大、导磁系数高、饱和磁感应强度高以及时间和温度的稳定性好。 3.2 LVDT传感器线圈的绕组方法 确定了传感器的材料选型、各个构件的尺寸后,下一步就是动手绕制线圈,制作传感器。绕制时,先把铜线烘热,戴上手套将铜线裹住再绕。这样铜线冷却后就可以箍紧线圈管,不会导致松脱。线圈的绕组采用平行绕法,如图5所示。 初级线圈绕组采用首尾串联接法,左端的次级线圈的同名端与初级线圈的地端相连,则位移传感器有三个连线端,分别为: 位移传感器的信号线,位移传感器的激励源和位移传感器地线。 3.3 位移传感器激励信号选择 在本试验中,给传感器激励线圈提供交

2、流激励信号。根据传感器的基本原理和输出输入特性,激励信号的频率大小会影响到传感器的线性度、灵敏度等特性指标。在理想条件下,差动变压器的灵敏度K正比于激励信号频率f,但是由于实际中的诸多因素,比如传感器结构不对称、铁损、漏磁等的影响,灵敏度K随激励信号频率f的关系曲线如图6所示。由图可见,在频率f从零开始增加的起始阶段,灵敏度随着频率的增加而增加,到达一定值后灵敏度趋于定值,或下降。当f处于中间时,不仅灵敏度K具有较大的稳定值,并且传感器输出、输入信号的相位也基本相同(或相反)。此类传感器所用激励电源频率,一般在 400Hz10kHz 范围之内。本设计的实验中拟给传感器的激励信号是: 5V、5k

3、Hz的正弦波。 4 传感器校准实验 根据上面所提出的位移传感器结构设计方法,图7为本次设计的位移传感器外观图,图中红线为位移传感器电源激励线,黑线为地线,绿线为信号线。 在实验的过程中,将图7所示的位移传感器固定在工作台上,移动测杆从-5mm处到5mm处(设定偏离中心位置左为负,右为正),每隔1mm记录一次输出电压值,记录数据。用稳压电源提供激励信号,然后通过示波器读取各位移对应的输出电压值并记录。实验得到的数据如表1所示。 利用MATLAB首先绘制实际测量的输出信号电压和偏离线圈中心位移关系如图8所示。由图可得出输出电压信号和位移成线性关系,但是由电压值得不出位移的方向,故对实测的输出电压信

4、号进行相敏检波来进行方向校正。对实际测量的输出信号电压进行方向校准后,校准后的线性输出电压与偏离中心位移关系如图9所示。通过计算得到传感器灵敏度为0.04055Vmm,非线性误差为0.15%,符合井径仪的应用指标要求。 由表1中的实验数据可以看出在和范围内位移点对应的电压输出值并不相等,二者有微小的差值,这是由于在实际设计过程中并不能保证两次级线圈的结构、绕制完全一样。在铁芯位于中心位置时,按照理论知电压的输出值应该为0,但实际测量值并不为0,即存在零点残余电压。导致零点残余电压的因素较多,比如: 物理结构的问题(材料、工艺差异)、导磁体安装、铁芯的长度和励信号频率大小等。零点残余电压比较难克

5、服,它的存在会影响测量精度。 5 结论 按照多臂井径仪探头的应用要求,确定出传感器性能的指标,基于LVDT传感技术研制了位移传感器,得出线性度、灵敏度等的测量计算结果。结果表明该传感器满足井径仪性能指标要求,可以比较详细和准确的反映套管变形信息。 通过本设计的研究,也可以为在恶劣环境中使用的传感器的设计提供一些设计思路,有一定的实际意义。 参考文献: 张娜娜.多臂井径仪套管探伤技术研究.西安石油大学,201X. 饶海涛.LVDT传感器在井径测量中的应用探讨. 江汉石油职工大学学报,201X(07): 20-4: 87-89 饶海涛,唐伟,别少兵,等.基于LVDT传感技术的36臂数传井径仪的研制

6、.吉林大学,201X: 469-452 吕婷婷,邹文凯,张柏枫,等.X-Y四臂井径仪的理论研究与应用.内蒙古石油化工,201X(1 1) : 15-1 7. 王家立.电感位移传感器及其信号线性化处理的研究.中国计量科学研究院,201X. 刘志才.LVDT位移传感器数字信号处理算法及电路研究.浙江大学,201X. 马青,史金飞.基于LVDT原理的精密角位移传感器的研制.中国制造业信息化, 201X(1 2): 32-12: 124-126 程德福,王君,凌振宝,王言章.传感器原理及应用.北京: 机械工业出版社,201X(1 2). Weissbah RS,Loker DR,Ford RM.Tes

7、t and pari-son of LVDT signal onditioner performane.IEEE Instrumentation and Measurement Tehnolog Conferene.201X: 1,143-1 146 王淑萍.差动变压器式位移传感器性能优化技术研究.西安电子科技大学,201X. 甘霖,蒋晓彤,李文璋,等.高温高压差动变压器式位移传感器设计.宇航计测技术,201X(08): 33-04: 4- 9. 内容简介: 摘要: 在动画兴起的今天,对动画的制作要求越来越高,高级渲染引擎的运用越来越受到青睐,针对mXX的mental ra渲染引擎普遍遇到的问

8、题,由此引入计算机渲染的两大色彩区域从而提出正确认识gamma值在mental ra中的概念以及准确运用G 论文格式论文范文毕业论文摘要: 在动画兴起的今天,对动画的制作要求越来越高,高级渲染引擎的运用越来越受到青睐,针对mXX的mental ra渲染引擎普遍遇到的问题,由此引入计算机渲染的两大色彩区域从而提出正确认识gamma值在mental ra中的概念以及准确运用Gamma校正的方法,从而提高三维动画渲染效率和效果。 关键词: mental ra;Gamma值;Gamma校正 1 Gamma值的研究背景 21世纪最热门的词汇莫过于CG,puter graphi 计算机图像学,其分布之广,

9、运用之多涉及面之广,而受到关注。自从1994年三维动画片玩具总动员热播以来,三维动画悄然走进了动画历史舞台。以三维动画创作为主的动画设计公司也相继成立了,梦工厂、皮克斯等,甚至曾经的二维动画领军迪斯尼也跻身三维领域。计算机制图尤其三维动画的流行,越来越多人开始对mXX 软件青睐,而在mXX 软件中,最为强大的内置高级渲染引擎器 mental ra就随之越来越受到创作人员的喜爱.但对于如何设置软件渲染值达到最佳效果值得探讨. 针对亮部特别亮而暗部又特别漆黑的图像信息,其实大多不是参数或者灯光设置上,而是Gamma值的调节未经调试。原因在于即使渲染参数都对,但由于计算机在渲染时的进位制,与人眼接收

10、图像信息的程度不一致导致的。Gamma 值就是一个转换值也可以说是个平衡值,让我们预想提亮和压暗的预想值,跟电脑计算渲染效果吻合达到预期效果而产生的。简单地说就是计算机渲染的图片和我们人眼接收到的图像信息不一致,所得非所看,所以图片信息中间需要一个转换值那就是Gamma值。换句话说最关键就是对计算机的渲染原理以及重要参数不了解,尤其在计算机图像学中的Gamma值忽视,而导致动画渲染图片做到理想效果。 2 被忽略的Gamma值 查阅资料以及图书,如mXX易经-mental ra渲染原理与技术、MXX201X白金手册MENTAL RAY渲染篇、MXXMental Ra材质与渲染大揭秘等等书籍着重讲解灯光,模型合理布线问题,却忽略Gamma值概念的介绍和Gamma校正调试,造成对Gamma值的忽略。误认为学习渲染是只学习灯光设置,贴图材质的运用就大功告成了。Gamma值知其存在便可以,渲染时可有可无,无需调试和学习。殊不知,所有的计算机图形学,只要有计算渲染与显示器的存在,就要对Gamma值进行调试,所以对Gamma

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