高精度调相式容栅位移传感器

分析了调相式容栅位移传感器的工作原理，针对其原理非线性误差．提出了一种高精度的调相式容栅位移传感器，并对其进行了理论分析．     

容栅位移传感器

通过对容栅专用集成电路７８１０２的内部结构的分析，得出实际数显卡尺位移测量的工作原理和实际测量数据的取得过程，依此推导出容栅的栅条宽度尺寸和对动栅、定栅的具体要求，最后对串行数据输出口扩展应用作了探讨。     

基于时间序列的时栅转台误差修正研究

时栅传感器作为转台的测角元件可以构成时栅转台,其精度问题一直是时栅转台研究的重点。运用误差修正技术,结合时栅传感器的原理,通过时间序列模型预测出转台下一时刻的随机误差,并通过系统误差模型和随机误差模型叠加的方式对转台误差进行修正。实验结果表明:通过时栅转台的误差修正平台,实验转台原始误差从±90角秒减小到±3角秒,验证了该方法的可行性,为时栅转台的设计提供了新的思路。     

容栅传感器及其发展前景

容栅传感器是在变面积型电容传感器的基础上发展成的,是在光栅、磁栅、同步感应器之后出现的一种新型大位移传感器。本文介绍了容栅传感器的基本原理及存在的问题,综述了容栅传感器的研究历史、现状及应用前景。     

两相驱动型时栅位移传感器测角系统误差建模与分析

为了进一步拓展时栅位移传感器的应用范围,在传统场式时栅位移传感器测角系统的基础上,提出了一种两相驱动型时栅位移传感器测角系统,该系统以低分辨率、低成本的圆光栅和直接数字频率合成器构成了一种新的“时间行波”,结合传统时栅位移传感器的处理技术,构成一个新的测角系统。对该测角系统的误差模型进行研究,实验结果表明：该测角系统的主要误差成分为光栅信号的不正交、不等幅与残余直流电平三项误差源,通过该误差模型可以有效地减小时栅位移传感器的原始误差、提高了测角系统的测量精度,精度达到±3.2″。     

圆容栅角位移传感器设计

介绍了一种用发射电极和标尺电极来设计圆容栅角位移传感器的方法.通过分析电容传感器测量角位移的原理,将输出电压信号转换成脉冲信号,每一个脉冲信号代表一个确定的角位移,在一个固定角度内输出的脉冲数越多表示传感器的分辨率越高.在动栅盘上粘贴一些发射电极,在定栅盘上粘贴一些标尺电极.为了确保不在同一时间输出多个脉冲,发射电极和标尺电极的安装数目必须互质.同时为了保证脉冲间隔是均等的,还需要更多地考虑发射电极和标尺电极的安装数目,提供了一种设计圆容栅的新方法,有效地提高了角位移传感器的精度和分辨率.     

容栅式旋转编码器的设计及应用

根据容栅旋转编码器的原理和预定技术指标设计了2款分辨率不同的容栅编码器电路。经过PCB设计、制版、组装、测试,分析了相关的性能指标。实验结果显示:所设计的容栅编码器均符合预设技术指标,其中低分辨率容栅精度达到0.1°,高分辨率容栅精度达到0.03°,2款容栅编码器都具有较好的工程实用性。     

基于BP网络微位移传感器误差修正研究

对微位移传感器非线性误差的修正存在诸多问题,该误差是提高微位移传感器测量精度的＂瓶颈＂。本文介绍了用神经网络校正传感器系统非线性误差的原理和方法,提出了基于BP神经网络传感器非线性误差校正对测量数据进行修正。修正结果表明该方法是准确有效的,而且网络结构简单,准确度高。     

基于LabVIEW的时栅位移传感器误差曲线自动拟合与修正

在时栅位移传感器的研制过程中,提出了一种基于LabVIEW的传感器误差修正和补偿方法,并在LabVIEW环境中实现时栅位移传感器测量的误差曲线分析和拟合算法,提高了时栅传感器的精度.     

容栅式位移传感器与PC机接口的研究

系统分析了容栅式位移传感器的软硬件资源和８０３１单片机的相关特性，论述了传感器与ＰＣ机接口的硬件设计和软件设计方法，并给出了实测数据。     

改善放大器噪声性能的SiGe HBT几何参数优化设计

研究有源器件SiGe HBT的几何参数对单片低噪声放大器(LNA)噪声性能的影响.基于0.35μm SiGeBiCMOS工艺,研制了4款采用不同几何参数的SiGe HBT LNA.实验结果显示,在给定的偏置条件下,当发射极宽长比较小时,小范围改变发射极宽度对噪声系数(NF)改善微弱,但适当增长发射极条长和增加发射极条数明显降低了NF,且不牺牲增益.另外,与采用其他几何尺寸的SiGe HBT LNAs相比,选用器件发射极面积为AE=4μm×40μm×4的LNA性能最优,在0.2～1.2 GHz内获得低至2.7 dB的噪声系数,高达26.7 dB的相关增益和最接近于50Ω的最佳噪声源阻抗.由于没有使用占片面积大的电感,放大器芯片面积仅为0.2 mm2.     

数据采集中减少传感器非线性影响的方法

本文提出了用折线拟合传感器特性曲线的方法和由查表得到特殊点输出值的方法,这二者相结合,可以把非线性误差减少到最低限度。     

Nonlinear correction of photoelectric displacement sensor based on least square support vector machine

A model of correcting the nonlinear error of photoelectric displacement sensor was established based on the least square support vector machine. The parameters of the correcting nonlinear model, such as penalty factor and kernel parameter, were optimized by chaos genetic algorithm. And the nonlinear correction of photoelectric displacement sensor based on least square support vector machine was applied. The application results reveal that error of photoelectric displacement sensor is less than 1.5%, which is rather satisfactory for nonlinear correction of photoelectric displacement sensor.     

半刚性结构找形分析的实用方法

在讨论拉索预应力模拟方法的基础上,利用刚度法理论来确定半刚性结构零状态的几何尺寸。在初始态几何给定时,初始态的预应力分布决定了零状态的放样几何。首先给出了用于求解拉索初始缺陷长度的影响矩阵法;但该方法初始缺陷长度对控制点位移的影响因子是线性叠加的,即结构反应呈线性,这与半刚性结构的几何非线性相悖。为了减小结构非线性反应带来的误差,对影响矩阵法的影响因子进行了修正,提出了影响矩阵修正法。最后利用ANSYS参数化设计语言APDL编制程序对一个半刚性结构实例进行了找形分析,数值算例表明了影响矩阵修正法减少了影响矩阵法中结构线性反应假定带来的误差,能够应用于刚度较小的半刚性结构的找形分析。     

二倍频调制对开环光纤陀螺工作特性的影响

开环光纤陀螺(FOG)常使用压电陶瓷(PZT)实现非互易性相位偏置,但相位调制中的非线性会造成工作点不稳定和Sagnac相位解调误差。本文对PZT二倍频调制和相位延迟导致的寄生调制信号进行了理论分析,进而提出在小角度Sagnac相移输入时利用二、四次谐波监控工作点,在Sagnac相移逐渐变大时利用一、三次谐波监控工作点;同时对比了相位延迟角为0°和90°所引起的工作点不稳定,采用较大相位延迟角可将工作点绝对误差降低到10-5水平,相位解调误差降低到10-5rad水平。     

横向结构参数对SiGe HBT小信号模型参量的影响

为了分析了发射极条宽、条长、条数等横向结构参数对SiGe HBT小信号模型参数的影响,通过Jazz 0.35μm BiCMOS SiGe HBT的Y参量,得出了在不同横向结构参数下SiGe HBT的小信号模型参数.结果表明：增加发射极条宽、条长、条数时,小信号模型中的等效电阻值减小、等效电容增大、跨导也增大.在此基础上,分析了SiGe HBT横向结构参数对合成的有源电感特性的影响.在设计不同性能的有源电感时,所得结果对有源器件横向结构参数的选取有一定的指导意义.     

基于鞍点规划理论的机翼水平位姿评估方法

在飞机机翼水平位姿调整过程中,需要通过激光跟踪仪系统测量机翼上特征点的坐标位置,以及用直线位移传感器测量机翼水平测量点的高度来对机翼位姿进行评估.为此,借鉴形状与位置误差评定理论中的“最小条件”原则,建立基于鞍点规划理论的位姿评估模型,并运用奇异值分解法和单纯形法对其进行了求解.该模型同时考虑特征点的位置精度要求和水平测量点的高度精度要求,其中水平测量点的高度精度由直线位移传感器实际测量的伪水平测量点的高度精度间接得以保证.仿真算例表明,该模型的位姿评估结果具有较高的精度,能很好地表征机翼的位姿.     

超声波导位移传感器的研究

本文讨论了一种新型超声波导位移传感器的工作原理、结构及控制电路的设计等。该传感器利用磁致伸缩效应和超声效应二者的结合达到位移测量目的。它能够确定一个扭转脉冲从可动磁铁沿波导管传递到声脉冲响应装置的时间,而该时间和可动磁铁到脉冲响应装置间的距离成正比。     

超短基线声学定位系统安装误差精确校准

超短基线由于其小尺寸和使用方便而被广泛应用于海洋开发中.超短基线在安装时无法保证其声学换能器基阵的方位系统与载体的方位系统完全重合,从而引入了系统的安装误差.对高精度定位而言,该误差是不容忽略的.利用锚于水底的声学应答器地理位置不随洋流及测量载体的变化而变化的特点,借助外接的高精度GPS和姿态传感器的信息用最小二乘的方法对其安装误差进行校准.理论分析和试验结果证明,该方法有效地解决了安装误差问题,海试结果表明经过安装误差校准后系统的定位精度可达到斜距的5‰,满足系统要求.