陈 龙， 狄长安， 谢 彤

(南京理工大学 机械工程学院，江苏 南京 210094)



基于虚拟正交试验的磁感应测速线圈参数优化*

陈 龙， 狄长安， 谢 彤

(南京理工大学 机械工程学院，江苏 南京 210094)

为提高磁感应线圈传感器测量弹丸高速运动的动态响应性能，研究了磁感应测速线圈系统特性与线圈几何参数之间的关系。根据正交试验设计的方法，基于Ansoft仿真软件,计算出不同几何参数下线圈特性的输出，并最终确定了一组用相对最优的线圈几何参数。实验测试结果表明:优化后的磁感应线圈提高了线圈输出的信噪比和输出灵敏度，有利于提高测速精度。

线圈传感器； 速度； 动态响应； 正交试验设计

0 引 言

枪弹测试实验中，往往需要准确测试弹丸初速度，感应式线圈靶是最常用的测速装置，其工作原理是：预先磁化的弹丸通过线圈靶时，线圈的磁通量将发生改变，产生感应电动势，即区截信号，通过定距测时的方法即可获得弹丸飞行的速度。当被测物体运动速度相对较快时，传感器感应线圈可视为一个由线圈电感与直流电阻串联后与分布电容并联组成的二阶系统，其固有频率与阻尼比主要与线圈的等效电阻、电感、电容等参数的直接影响[1，2]。为了提高磁感应线圈的测试灵敏度，有时需要增加磁感应线圈的匝数，但是增加线圈匝数往往会导致磁感应线圈的分布电容、电感和内阻随之增大，严重影响线圈的动态特性，所以,必须寻求有效的方法对线圈参数与特性的关系进行研究。……