干涉式光纤温度传感器

干涉式光纤温度传感器哈尔滨理工大学张晓冰卞希宁１前言干涉式光纤传感器属于相位调制式传感器。它通常采用两根光纤——敏感光纤和参考光纤，通过比较两根光纤中光的相位即可检测被测量；也有采用单根光纤的，这时在光的传输通路上设置两个反射平面，通过比较两个反射平...     

具有线性输出的靶式流量传感器

具有线性输出的靶式流量传感器王子延，许新，邱平（西安交通大学），（煤炭科学院西安分院）０引言靶式流量传感器是一种结构简单适用性广的测量传感器，它利用流体作用于靶面上的力完成流量测量［１］［２］［３］。传统靶式流量计由检测和转换两个部分组成，检测部分的...     

霍尔式液位传感器的设计与实现

针对干簧管液位传感器的诸多缺点,构思了一种利用开关式霍尔片作为传感元件的液位测量传感器;霍尔式液位传感器的测量原理、测量电路进行了介绍;传感器的分辨率进行了讨论,最后通过实验数据分析对传感器进行了可行性验证。     

一种扭矩传感器的结构优化设计

设计了一种用于机器人关节输出扭矩测量的扭矩传感器。传感器承载结构采用弯曲轮辐式结构,并采用有限元分析软件对轮辐式结构进行了优化设计。通过将所设计的弯曲轮辐式结构与剪切轮辐式结构扭矩传感器的测量灵敏度进行对比,结果表明弯曲轮辐式结构扭矩传感器具有更好的灵敏度。     

传感器安装方式对轴承振动测量特性的影响

为真实测量球轴承的振动，特制外圈带螺孔的深沟球轴承，加速度计固定式安装在轴承上，基于微机的振动测量和分析系统，通过与探针式测量的比较，发现后者使轴承振动信号失真，探针与点接触时的失真程度比线接触时大，试验表明，探针或测量信号用于分析轴承振动特性不能获得正确的结论。     

热电式微风仪非线性信号处理方法研究及其电路实现

热电式风速传感器感应输出的电信号与实际风速之间存在复杂的非线性函数关系。本文通过对目前几种流行的测量信号性化处理方法的讨论，深入地分析了导致目前多数热电式数字微风仪产品其实际测量指标不理想的原因。并根据对热电式风速传感器探测机理的研究，推荐一种易于实现的探测信号的非线性/线性转换的电路模型。     

热导式智能气体流量测量仪的研究与应用

研究开发一种新型热导式智能气体流量测量仪，对热导式传感器探头的关键问题──温度补偿进行探讨，建立相应的数学模型，并进行实际标定和测量实验。该仪器可对流体温度的变化进行实时精确的补偿。传感器探头体积很小，在测量过程中几乎无压力损失。     

尺寸测量气电式传感器的研究

尺寸测量气电式传感器的研究孙军，邓善熙（合肥工业大学精密仪器系）０引言在各种类型用于尺寸测量的传感器中，气动传感器具有能在较恶劣的工业环境中工作，又可实现非接触测量等特点，因此，在工业生产中应用它进行尺寸量以及各种几何量的测量已有许多应用实例和推广前...     

基于光敏阵列直接调制的单栅式时栅位移传感器

针对传统叠栅形式光栅存在制造难度大、安装要求高等缺点,提出了一种用时间细分空间的单栅式时栅位移传感器。从光的粒子性出发,分析了用正交变化的光场信号合成光场电行波的方法;用点阵发光二极管(LED)模块作为交变光源,用空间正交的光敏阵列直接耦合光强信号获取了反应空间位移的电行波信号;最后,通过检测电行波信号与激励信号过零点之间的时间差,实现了对空间直线位移的测量。研制了原理样机,采用普通机械加工方法对其进行了实验验证。结果表明,在440mm测量范围内,样机的测量精度可达±2μm。该单栅式时栅位移传感器减少了叠栅式传感器对安装工艺的要求,提高了抗干扰能力;采用的测量技术避免了传统粗光栅技术存在的精度难以提高、动态特性差等缺点,为光学位移测量提供了一种不通过精密机械细分来提高测量精度的方法。     

电位器式传感器信号远传的一种方法

本文介绍了一种用于电位器式传感器信号远传的方法。用这种方法可以直接把传感器引线通过长线引入集控室,避免了在现场设置直流稳压电源。从而降低了成本,同时也扩大了使用范围。由于在测量线路上采取的一定的措拖,所以能够克服引线电阻及其变化和沿途干扰等给测量带来的影响。只要测量线路电阻阻值选择适当,就可达到满意的线性度指标。这种方法也适用于电阻式传感器的远距测量。     

高精度测量光学玻璃折射率的一种新方法

摘要: 准确测量光学玻璃的折射率已成为了保证光学系统成像质量非常重要的环节。本文介绍了光学玻璃折射率测试方法和国内外发展现状。提出了一种利用测量棱镜三个顶角所对应的三个最小偏向角的折射率测量新方法,该方法的特点是测量精度随被测光学玻璃的折射率增大而提高。在精度0.5²的测角仪上,折射率测量精度高于1x10-6。文中推导出了新方法的计算公式,并对精度做了理论分析。该方法由于测量精度高,有较好的应用前景。     

容差分析在空间相机测温电路中的应用

为了提高空间相机测温电路的测温精度,提出用容差分析法研究测温电路的性能。研究了测温电路原理和影响测温精度的各种因素;讨论了电路容差分析的各种方法,比较了它们的优缺点和适用范围,并确定了本课题采用的分析方法。应用最坏情况分析法对测温电路进行了容差分析。根据分析结果提出了一种提高测温精度的方法,并进行分析验证。验证结果表明:改进后的测温电路在-14℃～+50℃内的测温精度满足指标要求,测温精度达到±0.3℃。与改进前的电路相比,性能提高了30倍。     

基于空间距离约束的姿态角现场精度评定方法

针对大型精密工程现场姿态测量精度评定的需求,提出了一种利用长度计量基准溯源姿态测量结果的姿态角现场精度 评定方法。 首先,介绍了激光跟踪姿态测量系统的基本组成及测量原理;其次,基于六自由度并联机构的正向运动学研究,建立 了空间距离与靶标姿态之间的数学模型,并通过蒙特卡洛法仿真分析距离约束测量精度、控制场布局以及系统工作距离等因素 对评定模型精度的影响;最后,搭建实验平台,利用精密转台的相对转动量作为角度基准,对本文研究方法的可行性进行了验 证。 结果表明:当距离约束测量精度为 0. 038 mm,控制场大小为 1 400 mm×1 400 mm 时,在-20° ~ 20°的姿态角变化范围内,评 定模型方位角精度为 0. 055°,俯仰角精度为 0. 058°。 本文研究方法避免了基于角度基准评定方法中较为严格的坐标系配准要 求,能综合反映测量系统现场使用状态,可为六自由度激光跟踪测量系统中姿态角现场精度评定方法提供参考。     

星载天线指向机构指向精度及速度稳定度的测量

以星载天线指向机构为研究对象,分析了以往测量方法的不足,提出了一种非接触式测量方法,解决了传统测量方法中部分机构指向精度和速度稳定度测量困难的问题,为星载机构精度测量添加了一种新的测量手段,同时以某一星载天线指向机构为例进行了实测和数据分析,结果表明该方法简单有效。     

基于CPA方法的串联工业机器人运动学标定精度试验研究

几何参数误差是影响工业机器人定位精度的主要误差源,约占总误差的80%以上。基于圆点分析法(circle points analysis,CPA)所标定的几何参数与机器人的实际结构相关,并且能够将几何参数误差与其他误差源解耦。研究表明CPA方法的测量策略对其标定精度具有较大影响。针对基于CPA方法的串联工业机器人运动学标定技术的测量策略展开试验研究,分别对各轴测量角度范围、各轴测量步长、初始位姿构型、靶球安装位置等因素进行了分析,并得出一个优化的测量策略。实验结果表明该测量策略能够有效地提升CPA方法的标定精度,误差减少了43.99%,明显优于其他测量方案。通过与误差模型方法对比,经CPA方法标定的机器人具有更好的全局定位精度。     

面向复杂结构零件的逆向测量规划技术

提出了一种复杂结构零件的逆向测量规划技术.基于功能-结构的层次映射,研究了复杂结构零件的元特征解耦机理,提取基本测量单元.构建包含精度特性、特征复杂度等元特征属性的信息模型及包含测量精度等的测量方法信息模型.建立元特征和测量方法匹配评价影响因素集,研究特征属性的关系模型.在此基础上,通过定性评价和模糊定量评价两个步骤得到匹配优度量化值,实现了测量方法的定量化最优选择.然后,对分散的元特征进行组合,优化整个测量过程.最后,采用此方法对汽车发动机气缸盖进行了快速逆向测量,并重构了计算机辅助设计模型.实验结果表明,该方法可以提高复杂结构零件的逆向设计效率与质量.     

机器视觉与惯性信息融合的轨道线形检测

轨道空间线形检测是保障列车运行安全的一项关键技术,受陀螺仪及加速度计的累计误差的影响,使得基于常规的惯性单元的轨道线形检测方法在低速连续运动测量下精度较低。为了解决该问题,提出一种基于机器视觉与惯性信息多传感器融合的轨道空间线形检测方法。通过分别建立惯性测量单元与机器视觉转换矩阵,倾角仪与惯性测量单元旋转矩阵及惯性测量单元与机器视觉平移关系矩阵,将动态测量数据转换到世界坐标系下,实现多传感器间的融合定标。利用扩展卡尔曼滤波将机器视觉与惯性信息进行融合,提高检测精度。最后,通过搭建测量平台进行实验验证,结果表明该方法的测量精度小于0.5mm且标准差低于0.3。与常规惯性测量方法相比,测量精度提高近10倍。     

红外成像系统的调制传递函数测试

研究了刃边法测试光学系统调制传递函数(MTF)的原理,提出将改进倾斜刃边法用于红外成像系统MTF的测量。考虑刃边倾斜角度的测量误差和噪声干扰会引起红外系统MTF的测量误差,采用Canny算子、直线拟合和边缘扩散函数(ESF)重构行数变动等方法来提高MTF的测试精度;同时针对ESF与线扩散函数(LSF)提出有效的降噪算法来降低噪声对MTF测试精度的影响,从而系统地降低了MTF的测量误差。搭建了实验平台,以红外成像系统的理论模型和实测参数得到的MTF曲线为依据,实验验证了本文方法的有效性,测试分析了刃边倾角的变化对MTF测试精度的影响。实验结果表明:通过本文方法测试得到的MTF曲线的测试精度为0.010,测试重复精度为0.008,刃边倾角保持在2°~10°。实验结果显示:本文方法有效地降低了刃边倾角的测量误差和噪声干扰对MTF测试产生的影响,测试结果具有良好的重复性。     

光电编码器误差检测转台的动态精度标定

由于光电编码器动态检测转台的分辨率、精度和转速都比较高,传统检测手段很难精确标定该类转台的动态精度,故本文开展了转台动态精度标定方法的研究。首先,分析动态转台工作原理,指出了影响转台动态精度的主要因素。然后,研究了动态误差的主要特性,提出了一种基于动态重复性的转台动态精度标定方法。最后,设计了FPGA+USB的数据采集电路,实现了对转台动态精度的标定。对自行研制的转台进行了动态精度标定。标定结果显示:提出的动态精度标定方法能够实现对转台的标定,验证了该转台能够实现对被检编码器的动态检测,解决了研制动态转台时缺少动态检测精度标定方法的难题。     

大管径超声波测流误差的影响因素及修正分析

流量测量是影响水轮机效率测试精度最主要的因素。大管径流量测量的方法主要采用超声波法,然而,其测量精度及误差构成尚无有效的校验方法。结合时差法超声波流量计的测流原理,推导得到流量综合误差,建立测流误差描述模型。提出一种基于流量测量理想系统来进行误差分析的量化方法,为超声波测流系统的误差分析与控制提供一种新的途径。通过测流理想系统对超声波测流精度的影响因素进行仿真研究,分析了各项参数测量误差对系统综合误差的影响,针对影响较大的主导因素提出了相关修正方法,并对系统综合误差的控制进行了分析。最后搭建实验系统进行研究,实验结果初步验证了该方法的有效性。