基于参数辨识的力传感器动态校准方法

力传感器动态校准通常采用静态指标分析方法,很难评价其结构参数对模型时变特性的影响,为此提出一种力传感器动态校准方法。针对被校准力传感器的结构特征建立参数化数学模型,分析动态激励与结构响应之间的频域传递关系;利用最小二乘法对传递函数的频谱特性进行解析,实现模型参数的辨识;采用频率分析法建立传递函数的频域几何关系式,实现动态校准模型的稳定性评价。采用落锤式冲击力校准装置验证所提方法,结果表明该方法能以较小的标准差辨识被校准力传感器的结构参数,也能依据相位裕量和幅值裕量判断动态校准模型的稳定性。     

基于沃尔什函数的最小二乘动态建模方法及应用

本文研究了一种基于沃尔什函数的最小二乘传感器动态建模方法，并详细讨论了其实现步骤。这种方法以传感器时域动态校准数据为基础，可以直接得出传感器对应的微分方程或连续传递函数的系数。通过对仿真数据的辨识建模，证明了其有效性，并采用此方法对一种力传感器的脉冲响应曲线进行了实际的建模研究。     

高精度位移传感器动静态溯源和校准装置的研制

介绍了高精度位移传感器的动、静态特性溯源和校准原理及其标准装置的结构组成,并对它进行了实验验证.该装置可根据位移传感器在实际测量中的使用状态以及幅频响应范围,生成相应幅频下的标准动态信号并产生标准振动,经过同步采集及频谱分析,可得到在不同频率下相对激光基准的幅相误差.其生成的标准动态信号量值可直接溯源到激光波长,并可对位移传感器实现0～30 μm下的任意间隔的线性校准和1～100 Hz下的动态校准,它还可用于在线传感器的动静态特性的校准.     

一种新的幅频建模方法

许多频率域动态校准装置只能给出被校系统的幅频特性,缺乏相频特性。为了解决这类动态校准实验数据处理中建立参数模型的需要,本文提出一种新的幅频建模方法,它只根据幅频特性便可求出差分方程与最小相位离散和连续传递函数三种参数模型以及相频特性。从几个传感器的频率域动态校准实验幅频数据建模实例和仿真计算的结果都表明,这是一种有效的方法。参数模型计算的幅频特性与实验结果吻合较好。文中还给出了两个实例计算结果。     

基于双离心机的线加速度计动态校准

介绍基于双离心机的线加速度计动态校准方法,在分析双离心机原理的基础上,对各加速度分量进行合成,建立了基于双离心机的正弦加速度数学模型.阐述了线加速度计动态校准装置的组成和校准过程,分析了校准装置所产生的正弦加速度的幅值测量不确定度和相位测量不确定度.介绍了实验数据的处理方法三参数正弦波拟合算法,并在正弦加速度幅值为200 m/s.、角频率范围为0.1～10 Hz的条件下进行了实验验证,给出了相应的实验曲线图.线加速度计动态校准装置具有产生大g值正弦加速度的优点,正弦加速度幅值可达700 m/s2.     

电阻应变数据采集系统传递函数的评价

提出了电阻应变数据采集系统传递函数的一种辨识方法,给出了详细技术过程,包括:电阻应变阶跃激励源的构建与赋值,电阻应变阶跃信号波形的获取,应变放大器恒定时间延迟的测量估计,用等效采样方式获取电阻应变数据采集系统的阶跃响应序列,激励序列和响应序列的时序统一与合成,用一种特殊白化滤波器的最小二乘法进行电阻应变数据采集系统传递函数辨识等。在一组实验中的传递函数辨识应用,证明了该方法的有效性及可行性。该方法可用于电阻应变数据采集系统动态特性的计量校准,及其传递函数辨识。     

基于非线性扫频的频率特性校准研究

在动态频率特性测量和校准应用中,传统的线性调频信号频谱均匀分布、可设计参数单一,难以同时兼顾测量精度与测量效率。本文提出了一种基于非线性扫频方式的动态频率特性校准方法,可广泛用于传感器与仪器仪表的频率响应校准与标定。非线性扫频信号可以实现激励信号能量在频域内的非均匀分布,从而在某些重要频段内实现较高精度测量的同时,在其他频段通过牺牲一定的测量精度来保证测量速度,从而进一步优化频率特性测量的整体性能。仿真结果表明,在相同的扫频时间内,非线性扫频方法相比于线性扫频方法,能够将特定频段内的测量精度进一步提高。     

角运动传感器灵敏度的动态(角冲击)校准

利用本实验室现有的动态角加速度标准装置,产生标准的角冲击运动(半正弦),实现对角运动传感器(角速度及角加速度传感器)灵敏度系数的动态校准,通过对不同脉冲宽度及冲击幅值下获得的校准数据进行分析,可以验证研制的动态角加速度标准装置具有较大的角冲击量程,较好的角冲击重复性,可以对角运动传感器灵敏度进行动态(角冲击)校准。     

单屏蔽式温度传感器动态建模及补偿技术研究

单屏蔽式温度传感器一般用来测量发动机高速气流总温,本文依据其动态校准试验数据,采用系统辨识方法建立了它的动态试验数学模型.根据辨识的数学模型,采用一种快速的动态补偿算法,得出了传感器动态补偿器的传递函数,为下一步在硬件上设计实用的温度传感器动态补偿器打下了坚实的基础.     

双离心机法线加速度计动态校准中三参数余弦算法实现及应用

在双离心机的线加速度计动态校准中,三参数余弦算法贯穿在幅频特性、相频特性以及幅值线性度的整个测试中。本文详细描述了三参数余弦算法的概念和推导过程,以及在双离心机线加速度计动态校准数据处理过程中三参数余弦算法的程序实现;介绍了在幅频特性和相频特性中关于采集点的选取方式,降低由于采集点选择方式不同对数据拟合精度造成的影响。选取某型线加速度计为例,利用双离心机进行动态校准,对采集得到的数据点进行曲线拟合并得到测试结果,验证了所编写的三参数余弦算法程序的可行性。     

高频动态校准系统的自校准模板设计方法研究

本文对数据采集系统的内装式自校准模板的设计、开发进行了研究.自校准模板采用ARM9和高速、高准确度DAC发生动态校准信号,高稳定度电压基准发生静态校准信号.模板上的高精密12档衰减器实现了对信号幅值的设置,可程控8档截频滤波器根据动态校准信号的频率对DAC产生的动态模拟信号进行滤波.论述了自校准模板静态电压基准电路、衰减器及数模转换电路的设计.采用ARM9和C语言开发了完善的通信模块、参数设置模块、功能实现模块及上位机与模板的通信协议模块等.通过设计、制作和调试,实现了幅值满度为+10V及频率为100 kHz动态校准信号的发生.     

高g值加速计和压电式力传感器的动态校准

本提出一种高g值加速度计的动态校准方法和装置,其最大加速度峰值超过100000g。这套装置还可以对压电式力传感器进行动态校准。中给出两个加速度计加速度峰值的二十余次实验结果,以及加速度计与力传感器的冲击响应实验曲线。同时,还求出它们的动态数学模型（包括差分模型、传递函数、频率特性）和动态性能指标。此外,还讨论了本的4个创新点。     

热膜式空气质量流量传感器动态非线性建模

热膜式空气质量流量传感器响应速度较快，测量范围宽，可靠性高，广泛应用于发动机空燃比的测量。但是，这种传感器的动态非线性问题影响了进气量测量的精度。采用基于多幅值阶跃信号的Hammerstein模型和两步辨识方法描述了传感器的特性。通过动态标定实验，得到不同幅值的阶跃输入、输出数据。根据幅值，用最小二乘拟合方法确定非线性系数，由输入数据和非线性系数得到静态非线性环节的输出。根据输出数据，运用线性自回归方法得到动态线性环节的传递函数。这样就建立起块联形式的动态非线性模型，有利于传感器动态非线性的校正。建模结果表明，动态非线性模型比线性模型可更准确地描述传感器的特性。     

基于预压水激波管的压力传感器动态校准实验研究

针对目前国内水下冲击波压力传感器校准方法存在的缺陷,提出了一种基于预压水激波管的压力传感器动态校准实验方法.分析了预压水激波管比对式动态校准原理,研究了传感器动态特性影响因素,基于所组建的标准压力监测系统对水下冲击波压力传感器进行了动态校准实验,并采用傅里叶变换法得出了水下冲击波压力传感器的动态特性.实验结果表明,基于预压水激波管的压力传感器动态校准实验方法可以有效地对压力传感器进行动态校准并准确地获取其动态特性.     

激光干涉法一次冲击加速度计动态特性校准

介绍利用激光光栅干涉技术进行冲击加速度动态特性校准的一种方法。将冲击加速度直接绝对溯源于基本量和单位(时间和长度);说明差动式光栅激光干涉冲击校准装置的原理,介绍了使用调频信号的数字化解调方法和模式识别方法实现数据处理的基本过程;最终给出了被校准的加速度计的频率特性曲线和传递函数实验结果;使用本文方法可以进行加速度计动态特性的校准测试。     

冲击加速度传感器频域校准技术研究

为获得更为真实的传感器频响特性,利用激光干涉仪对传感器进行动态校准,在传感器输入和输出数据的基础上,确定系统模型结构、阶次,基于输出误差模型,采用系统辨识实验法,辨识传感器模型的各项参数,从而建立被校冲击加速度传感器的数学等价模型,进而将模型方程转换为传递函数,并绘制出传感器的幅频、相频特性曲线,最终实现被校传感器的冲击频域校准。     

Hopkinson压杆用于加速度计动态校准的实验研究

利用Hopkinson压杆,建立了一套加速度计冲击校准装置,对量程为100000m／s2的压电加速度计进行了动态校准实验,获取了不同幅值下加速度计的灵敏度系数,并进行了频响分析,获取了被校加速度计的工作频带。结果表明,设计的脉冲整形器符合校准加速度计的要求,Hopkinson压杆校准系统用于高量程加速度计的校准是基本可行的,校准不确定度在10％以内。     

双腔负压法用于激波管动态压力校准

针对激波管中使用双腔负压法以获取微小阶跃压力进行了研究。使用北京长城计量测试技术研究所的100 mm激波管以及专门设计的附加装置,对绝压与微压传感器进行了校准实验,实验数据表明在激波管上使用双腔负压法与薄纸膜片能获得小于2 kPa的微小反射激波阶跃压力,上升时间与平台持续时间等各项指标也都符合国家检定规程的要求,扩展了现有激波管的技术能力。比较了不同静态压力和动态幅值情况下压力传感器激波管校准结果,谐振频率和阻尼比系数都随压力增大而增大,这在实际校准和使用中是一个值得注意的问题。     

基于激光干涉法的一次冲击微分加速度动态特性校准

介绍了利用激光光栅干涉技术进行冲击加速度校准的一种方法,并着重讨论微分加速度的动态特性校准。将冲击加速度和微分加速度直接溯源于基本量和单位(时间和长度);叙述了差动式光栅激光干涉冲击校准装置的原理,介绍了使用调频信号的数字化解调方法和模式识别方法实现数据处理的基本过程;最终给出了被校准的加速度计的微分加速度的频率特性曲线和传递函数的实验结果。结果表明,该方法可以进行加速度计之微分加速度的动态特性的校准测试。     

Fluke 9640A射频参考标准源集幅值准确、动态范围大和频率范围宽于一身

Fluke Corporation（福禄克公司）日前发布了Fluke 9640A射频参考标准源，该款产品能够在简化射频校准工作的同时提高产出率、降低本。 Fluke 9640A参考源是第一款集幅值准确、动态范围大和频率范围宽于一身的参考标准源，可用来校准各种无线电测试设备，包括频谱分析仪、调制度分析仪、射频功率计和传感器、测量接收机、频率计和衰减器。利用内置的信号调整和衰减功能，Fluke 9640A在宽频率范围和精密度方面能够代替许多常用的无线电校准设备，包括电平发生器、射频信号发生器、