基于带电直导线周围磁场的磁传感器动静态特性标定方法

目前磁传感器多用于对静态或准静态磁场环境的测试,当被测磁场矢量快速变化时,磁传感器的动态特性成为影响其测量精度的关键因素。针对测试现场环境中难于产生标准的高频交变激励磁场源致使磁传感器动态特性无法准确快速标定的难题,提出一种基于带电直导线周围磁场的磁传感器动静态特性现场快速标定方法。首先提出并构建了一种基于带电直导线的标准宽频带磁场发生器,采用毕奥-萨伐尔定律分析了带电直导线周围磁场分布规律;其次通过在长直导线中加载典型交变激励电流,产生典型交变磁场,采用系统辨识方法实现对磁传感器动态特性标定;最后对某矢量磁传感器测量系统进行了时域、频域动态模型标定。实验表明所提出的磁传感器动态模型标定方法具有简便、快速、高效、准确的优点,便于工业现场对各类磁传感器进行动静态特性标定。     

基于虚拟仪器的多维力传感器静态标定系统研究

对多维力传感器静态标定原理进行了研究,设计了由数据采集系统和静态性能分析系统组成的多维力传感器静态标定系统.在标定装置上分别对多维力传感器施加载荷,实时显示加载力信息,对输出数据采集并存储.数据采集系统同步实时采集传感器各维输出,避免了传统数据采集的测量误差.数字滤波和传感器性能分析模块实现了实时在线监测多维力传感器多项静态指标和对标定矩阵的高精度标定.通过实验测试,该标定系统达到了预期的性能指标,对多维力传感器性能标准的统一具有现实意义.     

传感器微机标定系统研究

阐述了传感器静态特性微机标定系统的结构、测试方法、特性测试的试验数据处理及被标定系统的性能指标判断。标定结果表明 ,用微机标定系统测试传感器的静态特性 ,比用其他手段测试更精确、快捷、方便。     

发动机推力矢量测试系统的设计

介绍了关于发动机推力矢量的测试系统,阐述了利用传感器进行发动机推力矢量的测试。利用设计的压电式测力平台和其相应的测试软件以及测试系统,用反求法求得空间力矢量大小、推力矢量的推力偏移量、推力偏斜角。通过试验结果表明:此方案是可行的。     

城轨交通用直线感应电机模糊PI矢量控制

本文将模糊控制的快速性与PI调节的静态无差相结合, 提出一种基于矢量控制的模糊逻辑与PI结合的复合型控制器, 同时设计了推力补偿器对动态纵向边端效应引起的推力的衰减进行了补偿. 通过与PI调节的矢量控制系统的数值仿真结果的对比, 验证了该复合模糊PI调节器对矢量控制下直线感应电机(LIM)动态性能的改善.     

基于MEMS热电堆传感器的高温测量技术

为了拓宽MEMS热电堆传感器的温度测量范围,实现高温测量,根据MEMS热电堆传感器的原理,设计完成了A2TPMB34型MEMS热电堆传感器静态与动态标定装置,通过试验得到标定结果;同时,提供了基于MEMS热电堆传感器实现瞬态高温测试的技术方案和实现手段,并对其关键部分一红外衰减片性能进行了分析和讨论。     

爆炸场结构振动参数探测装置设计

为掌握爆炸冲击波引起的毁伤目标冲击振动加速度信号在距爆心不同距离上的规律,利用存储测试技术,设计研制了一种可相对独立工作的便携式结构振动遥测探测头。为了准确掌握探测头系统的动态性能,应用霍普金森杆进行了冲击加速度动态标定测试,结果表明该系统在量程范围（-5000~50000g）内性能良好。通过现场3kg TNT实弹动爆试验,系统成功的记录了冲击振动加速度信号,测试结果对评估炸药的毁伤威力性能具有重要的参考价值。     

机器人六维力传感器静态标定研究

针对Stewart并联结构的机器人六维力传感器，设计了其静态标定装置，对静态标定系统的结构组成及标定步骤进行研究。以机器人手指用六维力传感器为例进行了试验，对试验结果的分析表明了该标定系统设计及标定方法的正确性及实用性。     

小力值测试系统及其动态标定装置的研究

针对小力值测试系统量程较小,测试结果受环境干扰比较大这一问题,提出了一种系统动态标定方法.动态标定时,标准梯形波信号由信号发生器发出,经激振器作用到被标定测试系统上,被标定传感器和标准传感器分别输出电压信号,由数据采集卡接收至PC机进行分析计算.从系统结构、测试环境等方面分析了标定时误差的来源并加以解决.同时,介绍了利用软件模拟了标准梯形波信号调整与显示的方法.调整后的动态标定装置和标准梯形波可广泛用于各种测试工程的动态标定当中.     

基于LabVIEW的mN级微推力测量系统研究

针对卫星和航天器上的微小推力测量问题,设计一种mN级稳态微推力测量系统。推力架结构采用扭摆式测量原理,通过非接触式的激光位移传感器测量扭臂的偏转角度,并结合可调节的电磁平衡力来进行动态的闭环控制。微推力测量系统采用NI的控制器和采集板卡,在LabVIEW软件中编写PID控制算法,并开发了测量和标定的应用软件来实现mN级微推力测量。试验测试利用一组精密砝码通过3次加载和卸载过程来进行系统标定性能的验证。试验结果表明,微推力测量系统能够满足量程在10mN~200mN范围的测量,经分析,通过最小二乘法拟合获得的标定直线显示了良好的线性和重复性,加载和卸载过程的数据也具有较高的一致性,测量精度可达0.31%,满足mN级微推力测量的要求,确保了测量的稳定性和可靠性。     

瞬态表面温度传感器动态校准及误差补偿研究

测量瞬态高温时,由于传感器自身的热惯性,测量结果与真实结果之间存在很大的动态误差。动态补偿对于改善测温系统动态特性,减小动态误差有重要意义。该文首先熟悉现有的瞬态表面温度传感器动态校准系统;然后,利用系统所测得输人输出数据,采用系统辨识方法建立了测温系统的动态数学模型,并利用交叉检验法验证该模型的正确性;最后,利用反滤波动态补偿方法实现对瞬态表面温度传感器测温系统的动态补偿。经检验该方法可以达到理想的补偿效果,减小了动态误差,改善了系统的动态特性。     

一种测量设备的便携式动态标校方法

针对赴野外执行任务的测量设备不具备完整标校设施、常规标校方法受限等问题,为提高标校效率,满足精度评估需求,提出了一种可以遂行测量的便携式动态标校方法。该方法通过对旋翼无人机加装小型GPS/BDS接收机作为动态目标,利用GNSS系统的动态载波相位差分技术(RTK)实时获取动态目标的高精度空间坐标信息,并作为测量设备的动态标校数据;分析了技术路径、数学模型和实现可行性,重点对硬件集成过程、飞行航线设计、标校组织步骤、数据处理方法、实测数据分析等内容进行了详细介绍。通过测试验证表明,该方法能够实时、快速、精确地评估测量设备的测量精度。相比于常规标校方法,该方法不受场地条件限制,具备独立性好、操作性好、便携性强、时效性高等特点。     

瞬态表面温度传感器动态建模方法研究

测量瞬态高温时,由于传感器自身的热惯性,测量结果与真实结果之间存在很大的动态误差.动态补偿或动态误差修正对于改善测温系统动态特性,减小动态误差有重要意义,而建立温度传感器动态数学模型则是进行动态补偿或动态误差修正的前提.本文首先设计了瞬态表面温度传感器动态校准系统;然后,利用系统所测得输入输出数据,采用系统辨识方法建立了测温系统的动态数学模型;最后,利用交叉检验法验证该模型的正确性.经检验该方法可以达到理想的辨识效果,从而为系统反滤波动态误差修正奠定了基础.     

温度传感器动态校准技术研究

针对温度传感器的动态校准问题,介绍了一瞬态表面温度传感器动态校准系统,以此对Butt-Welded热电偶进行了动态性能实验研究,获取其时间常数为41.6 ms,实验的动态重复性为0.72%,不确定度为0.3 ms。结果表明:系统动态重复性好,测试精度较高。经动态校准获取该Butt-Welded热电偶的动态温度修正值为300℃。研究结果对温度传感器的研究和应用具有一定的参考价值。     

压力电测系统的静态及准静态校准适用性探讨

火药燃气压力最常用的测试方法为压力电测法.用于火药燃气压力测试的常用电测系统包括应变式、压阻式和压电式3种压力电测系统.为保证压力测试精度,需对压力电测系统进行校准.针对以上3种压力电测系统,对于可获取系统灵敏度的两种校准方法——静态校准和准静态校准,分别阐述了两种校准方法的目的、实现、量值传递,根据3种压力电测系统的不同特点,比较了两种校准方法的适用性,并给出了各种校准方法目前所能达到的不确定度.     

直线运动摄像机在线动态标定

为实现AS-R智能机器人在运动情况下摄像机在线动态标定,提出一种新的基于粒子滤波的直线运动摄像机标定方法。用状态空间方法描述直线运动摄像机模型,把摄像机内参数和位置运动参数作为状态量,特征点图像坐标作为观测量,根据粒子滤波算法求得摄像机内参数和位置运动参数的最优估计,并用双线程实现整个标定过程。AS-R机器人在直线运动情况下的摄像机在线动态标定实验结果表明：该算法是合理可行的,并且具有很高的标定精度和良好的鲁棒性。该方法适用于各种类型的系统噪声。     

摄像机标定系统的设计

为了解决摄像机在视觉测量中的应用这一问题,必须实现摄像机的高精度标定,设计了摄像机标定系统。首先,从摄像机标定技术的基础理论研究出发,对摄像机标定技术的原理和所采用的张正友标定法的基本原理进行了分析总结。然后,利用Matlab 标定工具箱和一张8x12,正方形边长为26mm的黑白棋盘格,对设计的摄像机系统进行标定。最后,分析了标定系统中的误差,对该系统的设计进行验证。实验结果表明：摄像机的主点坐标误差为：[-0.01186;0.03393];摄像机外部参数标定像素误差达到[0.22981; 0.16846]。基本满足视觉测量的稳定可靠、精度高、抗干扰能力强、可移植性强等要求,为后续应用到视觉测量中奠定了基础。     

基于CAN的多通道数据采集系统的设计

提出了一种基于CAN总线,应用于航空发动机动态测试的多通道数据采集系统的设计方案。完成了对各传感器输出信号及电源信号的调理、采集、分析处理及上传,并对系统进行了非线性误差标定。给出了数据采集系统各模块的设计思想及系统软件设计流程。试验结果表明,该多通道数据采集系统具有抗干扰性强、采集精度高、接口灵活等优点,满足该型航空发动机测试系统的需求。     

基于小尺寸Hopkinson杆的动态校准系统

针对高g值高安装谐振频率加速度计动态校准过程中高g值窄脉冲加速度激励信号难以产生的难题,提出了基于小尺寸Hopkinson杆的动态校准系统。该系统采用压缩空气作为激励源,小尺寸精密校准杆作为加载装置来产生窄脉冲加速度激励信号,并通过轴向激光干涉仪进行激励信号的测量。且校准实验结果表明,该系统可以充分激起安装谐振频率为180kHz的高g值加速度计B&K 8309的高阶谐振频率,校准结果较为理想。