基于遗传算法的电涡流传感器线性度优化

曹现刚，史春蕾

(西安科技大学机械工程学院，陕西西安 710054)



基于遗传算法的电涡流传感器线性度优化

曹现刚，史春蕾

(西安科技大学机械工程学院，陕西西安 710054)

为提高电涡流传感器性能，研究了电涡流传感器线性度(非线性误差)与线圈几何参数之间的关系，提出以非线性误差表达式为目标函数，采用遗传算法进行线性度优化，并最终确定了一组最优的线圈几何参数。仿真结果表明，电涡流传感器非线性误差减小，且灵敏度基本保持不变。

电涡流传感器；非线性误差；遗传算法

0 引言

对于以位移为检测量的传感器，非线性误差和灵敏度是衡量其性能的重要指标。电涡流传感器的非线性误差和灵敏度主要受线圈磁场分布影响[1]，而线圈磁场分布又受线圈几何参数的直接影响[2]。文献[3]采用神经网络和遗传算法对光栅涡流位移传感器进行了线圈参数优化与非线性分析；文献[4]研究了基于支持向量机方法(SVM)的涡流传感器非线性补偿问题；文献[5]利用线圈导线的总长度、线圈的品质因数和所激发的磁感应强度梯度构建了优化目标函数，并采用遗传算法求解该函数，得到了最佳的线圈几何尺寸。因此，论文采用遗传算法进行了电涡流传感器线圈几何参数优化，为合理选择线圈参数和优化传感器性能提供了参考依据。

1 电涡流传感器的原理

电涡流传感器的工作原理如图1所示。当敏感线圈通入交流电流时，线圈周围就会产生交变磁场，如果此时将被测金属导体移入此交变磁场中，其被测体表面就会感应出涡流。……