微机械陀螺仪温度特性及补偿算法研究

微机械陀螺是近代发展起来的一种角速率传感器,与传统陀螺仪相比,它具有体积小、重量轻、价格便宜等特点,但其性能受环境温度的改变影响很大。通过分析温度变化对微机械陀螺仪的影响,推导出陀螺输出、驱动轴相位与温度的关系,提出了一种无温度传感器的新型补偿算法,经温度实验补偿后的陀螺温度漂移减小到补偿前的5%,为微机械陀螺的性能改善提供了一种新的途径。     

深度学习下MEMS陀螺温度误差补偿方法

针对MEMS陀螺仪因材质特性,制造工艺等差异导致输出数据受温度影响的问题.本文在传统温度误差补偿的基础上,提出将深度学习与神经网络相结合,通过LSTM神经网络进行温度误差补偿,从而减小温度变化引起的陀螺的温度漂移.分析了MEMS陀螺仪的温度特性,并在RNN神经网络模型的基础上,建立多层LSTM神经网络模型,利用基于AD...     

光纤陀螺温度漂移误差的模糊补偿方案研究

针对光纤陀螺启动过程中的温度漂移问题,研究了一种模糊模型补偿方案.依据Shupe非互易性理论和Mohr加热模型试验的结论,以光纤环内侧温度和温度变化率为输入,以陀螺漂移为输出建立了二输入一输出模糊模型.通过全温范围(-25 ℃~45 ℃)内的恒温静态试验数据辨识出模糊规则库,进而实行模糊推理可实现光纤陀螺温度漂移的在线自动补偿.室温验证试验表明,陀螺的零偏稳定性由补偿前的0.037°/h 减小为0.017°/h,与标称指标相当,陀螺启动时间由补偿前的30 min减少为2 min.     

硅微角振动陀螺仪温度特性补偿方法研究

在研究硅微角振动陀螺结构和温度特性的基础上,创建了二元高阶多项式补偿模型,并设计了基于STM32F405的硬件补偿电路,实现该陀螺仪实时温度补偿.实验结果表明:温度补偿后的标度因数温度系数和全温零偏稳定性分别由344 ×10-6/℃和441°/h减小为12.6×10-6/℃和40.6°/h,使得该陀螺仪的温度特性有明显改善,验证了该补偿方法的有效性和可行性.     

电涡流传感器温度漂移分析及补偿实现

大温差环境下检测线圈阻抗是导致传感器输出漂移的主要环节.对检测线圈阻抗温度漂移进行了理论分析,电阻温度漂移改变了阻抗,间隙对传感器温度灵敏度的影响很小,即不同间隙下温度漂移量认为是相同的.提出对检测线圈进行串联负温度系数(NTC)电阻补偿,并采用修正表算法来减小检测线圈带来的温度漂移.对漂移补偿后的传感器进行了实验验证.     

基于集成温度传感器的硅微陀螺仪数字化温度补偿研究

提出了一种基于集成温度传感器的硅微陀螺仪数字化温度补偿方法。首先,介绍了集成温度传感器的硅微陀螺仪基本结构原理,分析了硅微陀螺仪动力学方程以及温度变化对硅微陀螺仪谐振频率、品质因数、标度因数和零偏的影响。然后,设计了基于FPGA的硅微陀螺仪数字化补偿电路。最后,经过温度特性实验得到标度因数和零偏随温度变化曲线,建立了温度补偿模型,提出分段温度补偿方法。经过温度补偿后,标度因数和零偏的温度系数分别由316.66×10-6/℃和366.22°/(h·℃)减小为69.67×10-6/℃和115.25°/(h·℃),证明了补偿方法的正确性和可行性。     

基于时间序列分析的Kalman滤波方法在MEMS陀螺仪随机漂移误差补偿中的应用研究

从工程实用的角度出发,探讨了MEMS陀螺仪随机漂移误差的有效补偿方法.首先采用时间序列分析的方法建立了MEMS陀螺仪的随机漂移误差模型,然后阐述了用基于时间序列模型的Kalman滤波方法减小该漂移误差的具体方法.对某MEMS陀螺仪实测数据的误差补偿结果表明,所介绍的滤波方法能够有效地抑制其漂移误差,提高MEMS陀螺仪在实际系统中使用精度.     

基于重力四元数的陀螺漂移估计与补偿

为提高钻探中的钻具姿态测量精度,提出一种基于重力四元数的MEMS惯性随钻姿态测量方法.采用MEMS惯性器件构建钻具姿态测量系统,把加速度计数据解算的姿态四元数作为观测四元数,陀螺仪数据解算的姿态四元数作为误差四元数;然后将陀螺仪漂移融入误差四元数,建立重力四元数估计陀螺仪误差四元数的模型,采用最小二乘法估计陀螺仪三轴漂移,进而补偿陀螺仪姿态四元数;通过补偿后的姿态四元数解算出钻具姿态.最后设计了转台、振动台实验和钻进模拟实验,实验结果表明,姿态四元数补偿后的井斜角和工具面角漂移由平均10 °/h减小到约0.2 °/h,方位角误差由平均12 °/h减小到约0.46 °/h,实现了加速度计补偿陀螺的三轴漂移,表明该方法能够有效提高钻具的姿态测量精度.     

基于六加速度计的陀螺仪漂移补偿算法的研究

为满足机动无人机姿态测量的需求,尝试了一种新的陀螺仪漂移补偿方案：对6只加速度计按回转轴对称布局,从而解算出角速度;并利用Kalman滤波对该解算角速度与陀螺仪的输出进行融合,通过反馈校正来实现对陀螺仪漂移的补偿。仿真结果证明：该方案能有效补偿陀螺仪漂移,具有一定工程应用价值。     

硅微陀螺温度漂移补偿研究

温度是影响陀螺仪漂移的重要因素.在试验的基础上,通过对某型硅微陀螺零漂数据进行小波滤波除噪,研究了既定温度范围内陀螺零漂的变化.基于最小二乘法原理,建立了陀螺仪的零漂补偿模型.通过补偿使陀螺的零漂稳定性由0.2751°/s减小为0.0114°/s,提高了零漂稳定性.从补偿的效果来看,多项式模型能够有效地补偿零漂,从而满足工程应用的需要.     

船用温湿度传感器的温度特性研究

引起温湿度传感器测量误差的主要因素是背景噪声和传感器放大电路温漂,为了降低温湿度传感器的测量误差,通过设置滤波器并采用信号叠加方法抑制背景噪声;采用数据拟合技术确定放大电路温度特性,建立温度补偿模型编写温度校正软件并对放大电路温漂进行补偿。试验结果表明,温度补偿后的温湿度传感器测量精度得到明显提高。     

基于PLC的PlD恒温箱控制系统研究

在很多的工业和机械技术中，都要用到温度控制器，过去的人工控制不仅是对人力资源的浪费，也增加了温度控制在生产过程中的不稳定性。利用较为广泛的PlD控制算法，设计了用简单的PlD来实现恒温的控制。在线运行表明该方法结构简单，容易实现，且具有将强的灵活性和实用性。     

冶金炉渣熔化结晶温度测定仪

传统的熔化温度和结晶温度测量方法复杂、效率低。设计了一种采用先进的微型计算机技术、微控制器技术、计算机图像处理技术相结合的冶金炉渣熔化结晶温度测定仪,能够准确高效地测试冶金炉渣等材料的熔化温度、流动温度、结晶温度、结晶率等物理特性。详细介绍了系统的组成、工作原理和测试使用方法。该仪器已经在冶金专业实验中使用并取得了满意的效果。     

用于光纤陀螺温度补偿的传感器试验研究

分析了温度测量在光纤陀螺试验中的重要性以及传统温度测量方法的局限性,提出并设计了一种实时性好、精度高的温度传感器电路。对其工作原理、适用范围、主要元件的性能以及其在电路中的作用作了详细的分析,并阐述了该传感器电路用于光纤陀螺温度试验的优越性。经试验验证:该温度传感器电路具有良好的线性、重复性以及实时性,完全可用于光纤陀螺的温度补偿试验以及精密温度控制系统。     

基于PWM的温度测量仪的设计

针对许多产品需要低成本高性能的温度测量,提出一种使用RC充放电电路和PWM技术完成A/D转换的测量方法。该方法不需要参考电压和专用模数转换模块。本文结合该测量方法的原理,给出以AT89C2051为核心的温度测量硬件原理和软件结构。测试表明,该方法具有电路简单、性能可靠和低成本的优势。     

可穿戴腕部体温监测装置设计

为解决各式体温计测温时间长、精度不高及操作繁琐等问题,提出并实现了一种基于腕部测温的可穿戴体温监测装置的设计方案.通过对人体体表温度和深度温度的分析,确定了腕部体表温度与以腋下温度为基准的体温间的补偿方案;对测温装置进行了设计实现并对数据的处理进行了优化.实验结果证明:设计的体温监测装置稳定性好,精度高,且支持高频率、实时的体温采集.     

口面定标源天线温度的相关成分分析

口面定标源的天线温度是微波辐射计定标的重要参数,在以往的辐射计定标中都只考虑到它的非相关分量而忽略了相关分量。分析了液氮冷却低温口面定标源和室温源的相关天线温度,导出口面定标源的相关天线温度与辐射计逆向辐射噪声温度、定标源的反射系数和天线口面的反射系数的函数关系。说明减小相关天线温度的有效途径,并举例阐述了这些相关天线温度的大小。     

废杂铜反射炉氧化过程炉膛温度动态模型

针对废杂铜反射炉的氧化过程,基于物料平衡、能量平衡的原理,分析了系统中的氧化空气质量流量、重油质量流量、重油燃烧时空气消耗系数与炉膛内烟气温度、浮渣温度、铜液温度的输入输出关系,得到了系统的传递函数矩阵,建立了反射炉内部的各因素之间关系的动态模型,提供了各因素相互影响的定量关系,为反射炉氧化过程的在线优化、解耦控制、节能减排和系统内部的各变量的软测量提供了参考模型。     

大型密封式高温设备温场校准方法的研究

大型密封式高温设备温场的准确性和真空密封性直接关系到产品质量。以热压罐为例,利用炉温跟踪仪和无线压力模块对其进行现场校准,根据温场分布和温场性能等校准结果,分析其是否满足工艺要求。详细介绍了测量装置的构成,给出了热压罐测量方法,最终得到该型热压罐温场性能结果。     

航空发动机高温测试技术的研究进展

温度测试对于航空发动机设计与研制有极其重要的意义.航空发动机高温测试技术主要应用于热端部件高温燃气与壁面温度的测量,对于发动机燃气涡轮设计和了解燃烧室中的燃烧过程具有重要意义.主要介绍了热电偶测温、示温漆测温、红外光谱测温、晶体测温、蓝宝石光纤测温、超声波测温等目前航空发动机高温测试的方法及特点,对航空发动机高温测量方法的应用现状进行了分析,并对航空发动机高温测试技术的发展趋势进行了预测.