差動式霍爾位移傳感器設(shè)計及其靜態(tài)特性分析.pdf

1、鐵路運輸是我國最重要的陸上運輸方式之一，在促進經(jīng)濟發(fā)展方面起到重要作用。隨著近年來我國高速鐵路的蓬勃發(fā)展，鐵路運輸?shù)陌踩砸苍桨l(fā)受到國民的關(guān)注。軌道不平順嚴(yán)重影響著列車行駛的平穩(wěn)性與安全性，而鋼軌波浪形磨耗（簡稱：波磨）作為軌道不平順的一種，是造成列車行駛嘯叫噪聲和輪軌接觸振動的主要原因，嚴(yán)重時會導(dǎo)致鋼軌扣件失效等影響列車行駛安全和鋼軌使用壽命的問題。因此，鋼軌波磨檢測十分重要，及時檢測出鋼軌波磨并對軌道進行打磨，可以減小波磨對鐵路運輸

2、安全性的威脅。
　　目前，鋼軌波磨檢測主要采用對鋼軌表面法向位移進行檢測的方法。其核心傳感器為接觸式或非接觸式直線位移傳感器。由于鋼軌波磨的幅值很小，該位移傳感器屬于精密微位移傳感器范疇，同時，由于鋼軌波磨波長較短，要求被測位移點的位置準(zhǔn)確，作用范圍小。接觸式測量過程中，使用接觸式直線位移傳感器與鋼軌踏面進行接觸測量，檢測結(jié)果直觀，精度較高，但是由于傳感器敏感元件與鋼軌直接接觸，會導(dǎo)致傳感器特性變差，甚至導(dǎo)致傳感器的損壞。非接觸式

3、測量是利用非接觸式傳感器，對鋼軌軌面進行測量，而非接觸式傳感器特性的好壞將直接影響測量結(jié)果。由于目前主流使用的非接觸式傳感器普遍成本高，使用環(huán)境具有一定局限性，因此本文提出了使用霍爾傳感器進行鋼軌非接觸式測量的技術(shù)方案。
　　本文通過分析幾種用于非接觸式測量的位移傳感器，選定霍爾傳感器為研究對象，設(shè)計了霍爾傳感器位移測量實驗，并通過實驗得到了霍爾傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)。實驗結(jié)果表明霍爾傳感器靈敏度高，分辨率滿足測量需求，但非線性誤差較