函数拟合法力数字传感器的非线性和温度补偿

针对力数字传感器存在的分散性、非线性和温度特性问题,通过软件进行补偿.分析了力数字传感器的非线性特性,采用三次样条插值获得被测重力和输出频率的函数关系,将测量得到的输出频率通过三次样条插值计算得到被测重力.对于力数字传感器的温度特性,建立了分段三次插值函数,利用反函数得到不同温度下输出频率与被测重力的函数关系.将温度和频率量作为自变量,通过分段三次插值函数计算得到被测重力.函数拟合法实现力数字传感器的非线性和温度补偿使所需数据量减少.实测表明:该方法的测量精度高,非线性和温度补偿后的最大引用误差为0. 5%,满足实际工程的需要.     

磁传感器及其应用

介绍了磁传感器和由它组成的磁场测量系统。对磁传感器的非线性、温度误差进行补偿。通过对磁场曲线形状的处理 ,测量数据误差计算 ,判断出最大误差点和数值。通过打印机绘图仪输出了磁条的磁场 (B)与长度 (L)的曲线、磁辊的磁场 (B)与角度 (DEG)的曲线     

基于RBFNN的称重传感器温度误差补偿

称重传感器存在因环境温度不同导致的非线性误差,需要进行补偿.阐述了称重传感器的温度误差机理,提出了一种基于径向基函数神经网络(RBFNN)的称重传感器温度误差补偿方法,并给出了训练算法.采用该方法,利用量程为100kg的称重传感器,在0～60℃范围内进行温度误差补偿实验.实验表明:采用这种方法补偿后,称重传感器温度误差...     

倾角仪特性研究及其测量误差补偿

为了减轻非线性因素和环境温度的变化对倾角仪测量的影响,在充分研究倾角仪测量特性的基础上,采用多项式拟合方法研究了倾角仪非线性误差和温度漂移误差的软件补偿技术.建立了测量误差与非线性输出的多项式模型,拟合求出了多项式模型的各个系数与环境温度的关系函数,得到了倾角仪在一定倾角范围和温度范围内的测量误差的计算公式.实验证明了...     

工业控制中电涡流传感器位移测量精度研究

针对电涡流传感器对受温度影响较大、导致严重的温度漂移的问题,提出了采用基于支持向量机算法的温度补偿模型。首先通过对电涡流传感器采用二维定标实验,通过温度箱改变温度,再利用温度传感器测试其温度,通过学习,建立支持向量机(Support Vector Machine,SVM)模型。通过对SVM中的核函数和参数的选取及优化,最终得到SVM的电涡流传感器的温度补偿模型。经过补偿之后,电涡流传感器的灵敏度温度系数和零位温度系数与未进行温补相比均提高了一个数量级,从而达到了对电涡流传感器温度补偿的目的,同时非线性也得到了校正。     

硅电容式高精度双轴倾角传感器温度漂移补偿研究

为了提高倾角传感器测量精度,提出了一种基于最小二乘多项式分段函数非线性曲线拟合温度漂移补偿方法。根据倾角传感器原理与温度漂移补偿特性,结合实验情况,建立两段分段函数温度漂移补偿模型,忽略其它粗大误差的影响,引入自变量温度,并固定角度,使用最小二乘法对实验采集的数据进行分析与处理。经实验证明:温度在-36～55℃范围内倾角传感器测量误差精度达到0. 001°。该方法有效地提高了倾角传感器的测量精度,取得了良好的补偿效果。     

MEMS加速度计二阶非线性补偿方法研究

微惯性集成测量组合(MIMU)中的惯性传感器,陀螺仪和加速度计的标定补偿研究大多集中在安装误差角补偿和一阶线性常数的计算上,对二阶非线性系数的测量、计算研究的不多不深.通过分析含二次非线性系数的加速度计输出模型,提出一种补偿二次非线性系数的方法,并进行了完善的理论分析和试验.最终通过计算能有效补偿MIMU的输出精度,为后续的导航信息解算奠定了基础,具有重要的工程应用价值.     

基于CMAC的非线性逆滤波改善传感器的动态特性

在测量系统中许多传感器存在着严重的非线性静态特性和响应滞后的动态特性,当被测量对象的变化率高于传感器的响应速度时,测量结果与真值之间存在较大的误差.为了补偿这个测量误差,采用了一个由无限响应的IIR滤波器和静态非线性环节构成的非线性滤波器去改善传感器的特性.IIR滤波器的系数通过实验数据得到,非线性静态环节采用单输入单输出小脑神经网络(SISO CMAC)实现.SISO CMAC具有学习简单、收敛速度快、函数逼近精度高等特点.最后,通过对热敏电阻动态测量误差的补偿,验证了该方法的有效性.     

基于RBF神经网络对电磁力平衡传感器测量精度的研究

本文介绍一种利用径向基函数（RBF）神经网络改善传感器精度的新方法。RBF网络具有良好的非线性映射能力，能以任意精度逼近任何非线性函数。本文利用RBF网络较强的非线性映射能力对电磁力平衡传感器进行温度补偿．实验表明该方法实现了传感器高精度的温度补偿。     

基于小波神经网络的压力传感器温度补偿方法

介绍了硅压阻式压力传感器温度误差产生的原因及其特点,在比较了多种神经网络优缺点的基础上,提出了一种利用小波神经网络对压力传感器温度误差及非线性误差进行补偿的方法.该网络与BP神经网络相比,具有更快的收敛速度和更好的补偿精度.经过实验证明:该网络能够有效地补偿压力传感器的温度非线性误差,在-40～60℃范围内,使温度误差从原来的5.4%降到了0.2%.     

基于霍尔传感器的高准确度磁场测量方法

霍尔传感器的测量准确度容易受到安装工艺和环境温度变化的影响。介绍了几种提高霍尔传感器的磁场测量准确度的方法:零位误差补偿法,温度误差补偿法和电压比测量法。其中电压比测量法不需恒流源电路,可以有效地减小环境温度变化所引起的磁场测量误差。试验表明:采用电压比测量法进行磁场测量,其准确度可以达到0.5%以上。     

数字磁罗盘的研制

剖析了磁阻式罗盘的工作机理,并给出了磁航向角的计算方法。基于霍尼韦尔磁阻传感器,提出了一种低成本的组合式三维捷联数字磁罗盘,该数字磁罗盘具有高分辨力、高精度、低成本的优点。通过分析由磁场矢量叠加产生的罗差,提出了基于罗差傅立叶级数的罗差模型和补偿方法。最后,对该数字磁罗盘进行了实际测试,并对测试结果进行了分析,当采用八位置法标定时,误差能限制在-0.5～+0.5之间。测试结果显示:该数字磁罗盘能够达到较高的精度,满足实际应用的要求。     

基于遗传算法的数字罗盘误差补偿方法研究

提高地磁导航精度的关键在于地磁罗盘的误差补偿,本文通过分析数字罗盘误差产生的原因,提出一种基于遗传算法的误差补偿方法,通过遗传算法的交叉、变异、选择等过程,对罗盘误差补偿参数进行优化,算法克服了传统方法的局部最优问题,达到一种全局最优化。实验结果表明:该算法可以有效修正环境磁场误差,将平均误差由补偿前的10.81°降低到0.53°,补偿后的罗盘可以为地磁导航提供更为精确的航向信息。     

一种基于示值误差的传感器标定方法

以传感器测量值的示值误差为拟合对象,给出了在应用该方法标定传感器时,拟合传感器测量值的示值误差曲线时的最小二乘法公式和计算拟合曲线的系数时调用计算机数据处理模块的格式,同时,给出了标定曲线、标定值的示值误差和非线性误差的计算公式。以某力传感器为例,对该方法的具体应用进行了详细的论述,将其示值非线性误差从0.416%分别降低到0.066%,0.023%,0.026%。     

姿态航向测量与误差补偿方法研究

设计了一种基于MEMS陀螺仪、加速度计、磁传感器的小型姿态航向参考系统;以四元数和角速率偏差为状态矢量,磁场强度和加速度计信息为量测矢量,构建基于Kalman的四元数姿态航向解算方法;通过调整测量噪声方差矩阵,解决动态过程中由于运动加速度造成的姿态角误差;采用陀螺仪误差建模和磁航向罗差补偿技术,进一步提高了系统测量精度。根据飞行数据分析,姿态航向参考系统具有较高测量精度和较好的稳定性、动态性,姿态角均方根误差小于1.5°,航向角均方根误差小于3°。     

磁传感器的非线性误差修正技术

介绍了最小二乘法多项式曲线拟合的原理和方法,以及该方法在磁传感器误差修正中的应用。对磁传感器的测量数据进行处理,利用计算机的高级语言计算拟合函数的系数,设定拟合准确度,得到函数的系数,将系数转换成十六进制数,保存到仪器的微计算机中,利用汇编语言编制误差修正程序,对测量误差进行自动修正。     

磁场信号检测误差分析及补偿算法

针对载体自身磁场特性及三轴磁传感器误差特性建立了地磁导航干扰误差补偿模型,通过对模型进行简化变形,利用系统辨识的最小二乘估计算法(LS)求取误差特性参数.数据分析表明:该方法简单易实现,简化了复杂的求解过程,基本达到了误差补偿的要求.     

液位测量仪的研制

介绍了压力变送器、温度变送器和测量仪表。温度测量元件和温度变送器电路性能稳定 ,压力传感器和变送器电路重复性能好。利用单片机的汇编语言编制一组误差补偿程序 ,有效地补偿了压力传感器的温度、非线性误差 ,提高了测量仪的测量精度 ,测量准确度≤ 0 .1%± 1字。     

基于数据处理的高精度温压复合传感器的研究与设计

为了满足航天测量领域重量轻精度高的测量要求,传感器仅用单个扩散硅压力敏感探头,实现温度和压力的复合测量.通过测量敏感探头恒流激励模式多温度点多压力点下的桥电压作为原始标定数据.数据处理过程抓住主要影响因子来拟合输入输出变量函数.然后采用直线或曲线族的插值的误差修正方式来降低拟合误差.传感器压力综合精度从1.13%FS提高到0.05%FS的综合精度,温度综合精度从2.06%FS提高到0.05%FS的综合精度,最终满足用户0.05%FS综合精度的技术指标要求.