一种新型磁敏集成角度传感器及其测量系统

研制了一种无触点的十字形两维集成垂直霍尔器件 ,它对平行于芯片表面的磁场敏感。当与被测转角θ的物件轴向相连的径向永久磁铁转动时 ,传感器给出了相对于被测角度的两种信号电压 ,通过接口电路和PC机组成的非接触式测量系统把信号转换为转角θ。测试结果表明该角度传感器及其测量系统的测量精度在 0°～ 36 0°范围内可达± 1°     

旋转变压器用理想电源——400Hz精密稳压电源

<正> 一、引言400Hz正交稳压电源,是在研制工业机器人试验台时为测角旋转变压器设计的励磁电源。其输出为两路正交(相位差为90°)的正弦信号,有效幅值为0～26V(另一规格为0～36V)最大不失真幅值为28V(另一种为39V),而且输出信号幅值在0～26V之间连续可调。由于广泛应用于计算解答装置和自动控制系     

一种新型绝对式鉴幅型动态测角系统的研究

本文介绍了一种新型的鉴幅型测角系统 ,该方案通过粗、精耦合 ,可实现 36 0°范围内的绝对式角度测量 .同时通过高低速的判别 ,使测角系统能够适应更宽的速率范围 (0 .0 0 0 1～ 10 0 0　 ( o) / s) ,且能够直接与单片机接口 ,易于集成化 ,提高了系统的可靠性     

基于CORDIC的频偏估计幅角计算算法

提出了一种改进的向量模式下的CORDIC算法——MV-CORDIC算法,可以用来实现通信系统中频偏估计幅角的计算。仿真结果表明,该算法相比传统的CORDIC算法,可以大幅度减少CORDIC算法的迭代次数。算法输出幅角的误差小,可以利用其实现频偏估计中幅角的计算。     

一种基于FPGA的高速自整角机数字解算方法

自整角机是广泛应用于轴角测量系统中一种非常重要的测量元件,现场可编程逻辑门阵列(FP-GA)技术近几年的发展使得利用硬件描述语言实现信号的快速实时处理成为可能。设计采用Spartan-3系列的XC3S400芯片,根据自整角机输出信号的特点和角度测量原理,利用Verilog HDL语言编程完成控制逻辑和自整角机角信息的解算。应用坐标旋转数字计算机(CORDIC)算法在FPGA中实现了反正切函数的计算,并引入改进的CORD IC算法以提高运算速度,节省硬件资源。经过测试,达到0.01°的轴角解算精度,角度解算区间达到[-360°,360°],并且,在不同的角度偏移量和不同的轴初始位置情况下都能获得满意的结果。     

一种用于神经肌肉疾病评估系统的幅相测量电路的设计

神经肌肉疾病评估系统的关键是能同时准确提取幅值和相位信息。利用AD8302的高度集成特性设计了一种幅相测量电路。给出了电路原理图,详细论述了测量频率为50 kHz时,幅相测量电路设计的具体方法。性能分析结果表明,幅值和相位的测量性能与额定值比较接近。在±20 dB范围内,幅值测量精度在±0.5 dB以内;在±90°范围内,相位测量精度在±0.9°以内。     

基于应变式双参数倾斜仪的设计

为精确测量桩体在施工过程的倾斜角度,介绍一种基于电阻应变计式的双参数倾斜仪,阐述了倾斜仪的结构设计和工作原理;推导出倾斜角和方位角的数学模型。对放大电路及其信号变换电路进行硬件设计和软件编程。实验结果表明倾斜角在±10°范围内,其测量精度为0.04°;方位角在0°～360°范围内,其测量精度为2.253°,可以满足桩基础施工的技术要求。     

基于查找表和SF CORDIC的高精度正余弦函数求值方法

常用查找表法和CORDIC算法在FPGA上实现正余弦函数求值.查找表法实现简单,输出延迟小,但随着计算精度的提高,存储资源需求呈指数增长;传统的CORDIC方法硬件资源消耗大,且输出时延长.论文提出一种新方法,将查找表和SF-CORDIC算法相结合,以查表所得中间向量为迭代初始向量,对剩余旋转角应用SF-CORDIC算法,迭代系数取0或1,减少了x、y通路的计算开销和舍入误差;并对z通路使用加减交替法提前生成剩余旋转角,以减少每级流水线的延迟.所需查找表的地址位数和迭代次数分别较常规查表法和CORDIC算法减少一半左右.基于FPGA完成了算法的设计、仿真与误差分析,结果表明该方法可利用较少的硬件资源和存储资源实现较高精度和较低时延的正余弦函数求值.     

基于霍尔器件的非接触式角度传感器研制

霍尔元件是一种对磁场敏感的传感器件,具有防烟尘干扰、抗振动和成本相对低廉等优点;利用线性霍尔元件作为检测,采用微机细分方式,设计了一种可从0°到大于360°范围内角度进行非接触测量的系统,给出了角度测量的原理、电路的构成及设计方法,实验表明,该系统测量精度达到设计要求,可广泛应用于工程测量领域.     

一种基于CORDIC算法的高精度反正切求解

传统的CORDIC(坐标旋转计算机)算法进行高精度反正切求解时存在迭代次数多、收敛速度慢、资源消耗大等问题,提出一种改进的高精度CORDIC算法.该方法利用传统的CORDIC算法迭代数次后得到正弦信息,并利用角度和正弦值近似的原理,对迭代后的结果进行误差补偿,有效提高了相同迭代步数下的计算精度.实验数据表明:32位改进...     

基于光纤Sagnac干涉仪的旋转角度测量系统

介绍了一种基于光纤Sagnac干涉仪的敏感角速度光纤传感器的工作原理。根据其输出的旋转信号的特点,采用P87LPC767单片机,设计出一套应用于角度测量的硬件及软件,实现了对中低速旋转的角度测量,可测角度范围为-360°~360,°且误差低于1%。详细介绍角度测量的实现,并对测量结果和误差进行分析。     

皮托管测量影响因素分析 I. 检测杆与安装角的影响

在现场使用中,皮托管不可避免地会偏离其标准使用条件,从而引起附加误差.针对不同型号的皮托管进行了较系统的试验,旨在研究检测杆和安装角对皮托管测量的影响.结果表明,在被测流速较低时,皮托管检测杆直径的大小对全压的测量影响较小,且测量值误差也较小;在皮托管安装角不超过±10°的范围内,流速测量误差为±2%;较小管径检测杆的测量值存在非零安装角时,受流速的影响比较小.这些结论为优化皮托管的测量提供了指导.     

天空散射光偏振成像噪声建模与分析

仿生偏振导航是近年来兴起的一种新原理导航方式,对天空光进行成像可以获得更为丰富的天空散射光的偏振信息以及分布特征,有利于提高偏振导航传感器的精度和抗干扰能力.根据现有的Stokes参量测量偏振光的原理以及成像装置的噪声模型,对基于Stokes参量法的偏振角度测量噪声进行了建模,并根据模型进行了仿真分析.仿真结果表明:提高相机的信噪比(SNR)能够显著提高偏振成像的质量,当相机的SNR大于44 dB时,天空偏振角度的测量标准差将优于1°/像素;得到了0°,60°,120°和0°,45°,90°检偏器分布模式下对不同偏振角度的入射光测量噪声的统计分布特征.尽管0°,60°,120°的检偏器布置方案相对于0°,45°,90°的检偏器布置方案有着更大的计算复杂度,但在使用相同信噪比相机的情况下,该布置方案的噪声更小.该结论将对天空偏振光成像装置的构建及其误差分析与补偿技术提供参考.     

MEMS无线数显角度测量仪设计

针对双轴或单轴高精度角度测量的工况需要,采用8位单片机为主控芯片,高精度数字MEMS为传感器芯片设计了一种体积小、功耗低的无线数显角度测量仪.远端上位机通过ZigBee无线模块对测量仪进行操作和三维显示,同时集成OLED屏可就地显示测量数据.具有双轴±90°倾角测量和单轴绝对式0°~360°转角测量功能.测试结果表明:该测量仪测量精度为0.1°,具有较高的推广应用价值.     

一种新型太阳跟踪器的设计

设计了基于位置敏感探测器(PSD)的太阳跟踪器,实现对太阳的自动跟踪。该跟踪器能够适应各种天气,晴天时启动光电跟踪,阴雨天时启动日历跟踪,能够实现方位角在360°范围内,高度角在90°范围内自动跟踪。进行了系统误差分析与实验,实验结果表明:该方法的跟踪精度在±12°,视场角度内为0.1°,各种天气情况下,跟踪器均能稳定地工作,能够达到预期的设计性能。     

一种新的光栅传感器信号相位补偿算法的设计

为了保证光栅传感器的分辨率的提高,减小细分算法的误差,文中提出了一种新的相位检测与补偿的处理方法.该方法主要采用易于硬件实现的CORDIC算法来实现,用CORDIC算法的向量模式来检测两路信号的相位并得到其相位偏差,再用其旋转模式对有相位偏差的信号进行补偿.补偿过程中,以正弦信号为基准,对有相位偏差的余弦信号进行补偿.仿真实验表明,该算法可使相位偏差得到有效补偿,补偿后的偏差不超过补偿前的2％.     

一种新型两维霍尔角度传感器研究

本文研制了一种无触点的十字型两维集成垂直霍尔器件 ,它对平行于芯片表面的磁场敏感 .当与被测转角 α的物件轴向相固连的径向永久磁铁转动时 ,平行于芯片表面的磁场分量 Bx、By大小将发生相对变化 ,以致集成的两对霍尔板输出电量也产生相应地变化 .这时传感器件给出了相对于被测量角度 α的两种信号电压 ( sinα和 cosα) ,通过 arctgn( Vx/ Vy)可求得转角 α,从而达到测量角度的目的 .测量结果表明利用该角度传感器件与 PC机组成的测量系统其测量角度的精度可达± 1°     

相位差可调的双通道信号发生器的设计

为了调节两路相同频率正弦信号之间的相位差,采用DDS技术设计了相位关系可调的双通道信号发生器。该信号发生器的输出频率范围为0Hz～150MHz,频率分辨率为1滋Hz,相位调节范围为0°～360°,分辨率为0.022°。它不仅可输出两路相同频率、相位差可调的正弦信号,而且可分别作为两路独立的可调频、调幅、调相的信号发生器使用。     

一种新的GPS/SINS组合测姿模型

针对多天线GPS/SINS组合测姿中存在的精度不够和难以实现的问题,研究了一种新的GPS/SINS组合测姿模型;利用GPS载波相位高精度相对定位技术,在传统“速度+位置”松组合的基础上,加入了基于基线向量误差的姿态量测方程,提出了一种精度较高并且较易实现的GPS/SINS组合测姿模型;基于某飞行仿真航迹对模型的测姿性能进行了数值仿真,并与传统测姿模型进行了对比分析;仿真结果表明,与传统模型相比,新的测姿模型可以显著提高导航系统测姿精度和滤波收敛速度,偏航角、俯仰角测量精度可达0.02°,滚动角测量精度可达0.1°,可为飞行器的高精度组合测姿提供一定的参考价值。     

被动雷达抗两点源干扰的改进聚类分析法研究

对于两点源干扰可以有效干扰被动雷达单脉冲测角系统。为了使被动雷达单脉冲测角系统在两点源干扰下能够有效测量目标的角度,在分析宽带噪声调频干扰信号通过接收机相位检波的输出特性基础上,应用聚类分析算法能够实现在一次测量中对一个干扰源角度的精确测量,同时也提出了动态测角时如上方法在两干扰源功率相近时测量角随机摆动的问题。通过"近值比较法"对传统聚类分析算法改进,有效解决了上述问题。仿真证明,改进后的聚类分析算法能够在1%的测角误差下稳定地跟踪一个干扰源的指向角,较大地改善了传统聚类算法,达到了抗两点源干扰的目的。