高精密多极磁感应角位移传感器校正方法的技术研究

高精密多极磁感应角位移传感器精度通常为±(3～5)″,很难达到±1.5″以内，这限制了其应用在一些高精尖的精密测试及制造领域，为实现更高精度则需对系统进行软件校正，目前常用的软件校正方法有查表法、神经网络法、小波分析法等，但这些校正方法需要采集大量连续的误差标定数据，而满足此精度等级、能实现连续化误差标定的测角装置极难获取，而23面(或24面)棱体与光电自准直仪组成的测角标定装置虽可满足精度要求，但它只能实现360°内离散化误差标定，基于多面棱体与光电自准直仪有限离散的误差标定数据，在此基础上提出一种二次精度校正技术以实现对角位移测量系统的软件修正，实验证明，应用此方法后，角位移测量系统精度由±3.1″提升到了±1.35″,从而验证了所提出的误差校正技术。     

时栅角位移传感器误差测试及补偿

在工业现场,角位移传感器校准受特殊条件的限制,很难用标准器进行密集误差采样来提高精度。针对该问题提出了一种稀疏误差采样及补偿方法。在分析时栅角位移传感器的感应信号的基础上,提出稀疏采样第1个对极内细分误差+对极点零位误差的测补方式,给出用激光干涉仪获取零位和细分误差的方法及采用稀疏采样的误差补偿模型进行补偿的具体过程。以72对极时栅角位移传感器为对象进行研究,实验结果表明:该方法充分剔除了零位误差且补偿了细分误差,在稀疏采样的条件下即可实现整周范围的有效补偿,大大提高了修正效率和测量精度,时栅传感器的精度达到2.69″。     

基于Qsys的时栅信号处理系统设计与实现

为提高时栅传感器位移测量精度和测量分辨力,研究采用FPGA嵌入式锁相环倍频产生4路同频且相位差为45°的高频时钟脉冲作为测量基准,利用多路并行双边沿计数方法对时栅参考信号和时栅感应信号进行相位测量,通过相位差转换得到具有高分辨力的时栅位移信号, 采用Qsys开发平台设计Nios－II软核进行数据处理,利用傅立叶级数谐波修正技术对测量结果进行误差修正,提高时栅传感器的测量精度,在72对极磁场式时栅角位移传感器上进行精度测试,实验结果表明:经过误差修正后,该系统测量的整周误差从－57.2″~ 92.5″下降到－2.0″~2.5″,作为角位移传感器满足高端装备高精度定位需求,具有重要的工程应用价值。     

基于查找表的车载经纬仪测角误差修正技术

车载平台的变形对光电经纬仪测角精度将产生一定的影响,使车载经纬仪难以达到高精度测量的目的;为了提高车载经纬仪静态测角精度,提出了基于查找表的静态测角误差事后补偿技术;首先,推导出车载经纬仪的静态测角误差修正模型。然后,利用安放在经纬仪垂直轴上的倾角传感器采集车载平台变形特征值;最后,构建映射函数,建立输入值和输出值之间的查找关系,即高精度的查找表;实验数据分析结果表明:该方法能有效补偿因为车载平台变形而带来的静态测角误差,使方位测角精度提高46″,高低测角精度提高20″;为实现车载经纬仪高精度测量提供了理论依据和技术支持。     

磁方向测量的一种实用系统

磁方向测量是利用方向传感器测运动动物体相对地磁北的方向角，本文应用单片机对二维地磁感应元件组成的磁方向传感器感测的信号进行数据处理，得出运动物体的磁方向角，并且应用单片机对磁方向向测量系统的罗差，安装误差及传输误差进行补偿，得到了较好满意的结果。     

测量扭转刚度的高精度角位移传感器

介绍陀螺仪扭杆扭转刚度自动测试仪中专用高精度角位移传感器的设计。该传感器采用电感式传感器测试原理，采用小角度范围内弧线位移折算的方法实现角位移的测量。解决了非接触测量、无测量力影响和传统测角方法与结构不便安装的问题。实验证明，所研制专用传感器满足设计要求，达到设计指标，且具有合理的性能价格比。     

电动舵机传动间隙精确测量系统设计与应用

采用位移传感器、电控平移台、气动滑台、微型压式传感器等并结合数字信号处理器的方案,设计了一种自动化集成测试系统,实现了对电动舵机传动间隙的精确测量.根据测量原理,采用两个高精度位移传感器进行测量方法的优化设计,避免由于扭矩输入产生径向窜动量造成测量精度误差;通过电控平移台和弹簧实现平稳施力,避免瞬间干扰力矩对产品和测试造成损害.实验结果表明,系统角度测量精度达到0.125′、角度分辨率达到0.75″,并且测试的重复性和可靠性显著提高,满足对电动舵机传动间隙较高精度的测量需求.     

基于TDC-GP2的高速时栅位移传感器信号处理系统的研究

随着时栅位移传感器的产业化发展,高速测量需求的趋势日益凸显,提出了一种基于TDC-GP2的时栅位移传感器信号处理系统。该系统采用STM32F4和AD9958产生时栅位移传感器所需的高稳定、高精度励磁信号,采用高分辨率TDC-GP2数字时钟转换器来测量传感器动、定测头的感应信号相位时间差,将测量结果送入微处理器中处理,以此到达以时间测量空间的目的。经实验表明:48对极时栅传感器整周(0~360°)的误差达到±2.3″,该方案优化了电路结构,提高了时栅位移传感器的测量精度。     

小型飞行器地面定位系统中角位移传感器的设计与实现

针对小型飞行器无线电地面定位系统的指标要求,设计出一种数字化高精度角位移传感器。介绍了角位移传感器的系统组成与原理设计,通过分析选择了以旋转变压器作为角位移采集器的设计思路,给出了角位移传感嚣的硬件设计,并详细论述了软件设计中的数据采集与数据处理方法。通过对系统进行实验室静态测试和飞行过程动态测试,其测试结果与固定方位角或GPS数据拟合良好。误差分析表明:给出的角位移传感器设计合理,精度满足系统指标要求,可推广应用于其他领域的角位移测量系统。     

非等齿耦合位移传感器的研究

为了提高位移传感器的测量精度,在最大开槽数一定时获得更多的极对数。对原有时栅位移传感器进行改进,提出了一种新的位移传感器结构,介绍了传感器的工作原理和结构。该传感器在最大开槽数一定的情况下,可以得到较多的极对数和测头数,从而利于提高测量精度。通过实验得出以高精度光栅为基准时传感器的角位移测量误差为±6.5″。     

基于氧化锆的小型化机载氧气传感器设计

飞机通过氧气传感器对氧气系统氧分压值进行实时监测，现有氧气传感器在测量原理、测量精度、外形尺寸等方面难以满足飞机氧气系统氧分压测量需求。文章设计了一种基于氧化锆的小型化机载氧气传感器，无需参比气体，能够满足机载氧分压测量需求。介绍了传感器的测量原理和详细设计方案，搭建氧气传感器测试系统，并对氧气传感器功能、性能进行测试。试验结果表明，传感器设计合理，压力测量范围、测量精度、响应时间、输出稳定时间等各项指标均满足设计要求，可用于飞机氧气系统氧分压测量。     

硅压力传感器静态特性参数计算机标定系统

介绍可标定６４路压力传感器静态特性参数的计算机标定系统。数据采集精度可达０．０５％，可得出传感器的非线性、迟滞、重复性、零位输出、零位温漂、灵敏度、温漂特性参数。该系统还可用于压力传感器的温漂补偿。补偿后压力传感器零位＜０．５ｍＶ，零位温漂＜５×１０－５／℃Ｆ．Ｓ。     

基于RTLinux和AD2S80A的角位置测量系统设计与实现

基于RTlinux和AD2S80A的角位置测量系统,选用旋转变压器和感应同步器作为测量系统的传感器,利用AD2S80A轴角变换器将两种测量传感器输出的模拟信号转换为相应的数字信号。根据双通道测角系统粗精耦合的原理,在RTLinux嵌入式系统中对两种数字信号进行耦合处理,并对耦合后信号的进行补偿处理,实现角位置的高精度测量。检测数据表明,这种测量系统可以实现以内的测量精度。     

多传感器经纬仪不平行度误差修正方法研究

针对靶场光电经纬仪多传感器不平行度误差传统修正方法参数测量困难、局限性大、修正效果差等问题,利用脱靶量角度合成原理,提出了一种基于坐标变换的不平行度误差修正方法。经实验证明:该修正方法可将经纬仪非主测量系统的测角精度提高到5″以内,且算法简单、通用性强,满足靶场多传感器装备高精度测量和数据处理的要求,推广应用价值大。     

滤棒压降的快速检测分选系统设计

为缩短滤棒压降检测分选时间,降低实验人员劳动强度,设计了一种自动化程度高的滤棒压降快速测量分选方法及实验装置.装置采用满足烟草行业新标准技术要求的双通道测量头实现并行检测,流程操控以可编程逻辑控制器(PLC)技术集中控制气路替代复杂的电控部件.集成嵌入式单片机(MCU)芯片和高速ADS8341数据采集芯片实现精密压降传感器信号采集,并计算分析滤棒压降值的分选属性.以双路分选臂实现双通道测量结果的快速分选.实验选用不同标称值的标准滤棒测试装置的精度与重复性,以不同阻值的滤棒进行实验测试,结果表明:装置测量速度超过了600支/h,较单测量头的速度提升了1倍,且不需人工参与.标准棒降压测试精度达到了10 Pa,不同滤棒分选的准确率达到了100%,满足实验检测要求.     

光电测量二维微角位移的新方法研究与实现

为了解决对旋转台定位精度校准的同时又能对其台面俯仰角度进行测量的问题,提出了一种光电测量二维微角位移的新方法。在激光自准直光路中,采用数字信号处理器(DSP)获取准直物镜焦平面上V字形分划板在自扫描光电二极管阵列(SSPA)上两次成像之间的位移量,根据光学成像原理与像的外形特征,建立了像的平面位移量与被测物体二维角位移量的关系式,从而计算出角位移量。此方法的测量精度达到0.9″,满足旋转台校准的需要。     

时栅位移传感器的误差分离与补偿方法研究

为进一步提高时栅角位移测量系统的测量精度,降低生产成本和生产时间,根据时栅传感器的误差组成和误差特性,提出了一种新的误差补偿方法;同时建立了基于傅里叶函数的误差分离模型。该补偿方法将沿空间正弦分布的非线性误差转化成线性误差,并运用最小二乘法理论对系统的误差进行补偿。通过试验与测试证明,采用该方法进行误差补偿可以大幅度提高时栅角位移测量系统的测量精度。     

基于单片机的电容式角位移测量系统

介绍一种电容式角位移测量系统,它以电容传感器作为敏感元件,以89C51单片微机为控制核心。详细分析了电容式角位移传感器的结构、特点及工作原理,叙述了该系统的硬件框图及软件流程图,实验结果表明:在0°~90°测量范围内,系统的测量精度可以达到±0.05°。     

角位移传感器测试系统

中科泛华推出了新品——角位移传感器测试系统。该系统主要用于磁感式角位移传感器的校准和终检测试。角位移传感器测试系统可在稳定的环境温度范围内,采用通讯方式获取DUT原始数据,并对DUT进行校准和编程,最后测量DUT的输出信号进行验证测试。     

反射式强度调制型光纤压力传感器的研究

针对测量精度易受光源波动、光电探测器、光纤等影响的问题,提出了光源的稳幅、参与通道的设置、调制解调、零位自校准技术等措施,进行了实验测试并绘制了数据曲线,提高了系统稳定性和精度.