一种水下灵巧手指端力传感器的研究

采用水压力补偿技术，设计了基于圆筒式测力结构的水下灵巧手指端力传感器，分析了其工作原理。采用有限元法计算了圆筒式测力结构的应变分布，验证该结构的合理性，由此推导出测量原理方程。采用有限元法对模型进行模态分析，确定了传感器的工作带宽。在陆上对传感器进行标定实验，根据实验数据计算出标定矩阵。性能测试结果显示，在陆上和浅水环境中测量结果一致，验证了该传感器在陆上标定是可行的。该传感器可用于水下，且测试精度满足目前水下灵巧手研究的要求。     

装载机传动轴扭矩测试系统的开发与应用

传动轴扭矩是反映装载机动力传动系统工作性能的重要参数之一,在计算传动轴承受扭矩值及确定测点位置基础上,应用电阻应变片设计了扭矩传感器,并选择了信号遥测系统,运用自制的扭矩标定试验台对扭矩传感器进行了标定,开发了装载机传动轴扭矩测试系统,依据装载机常见的作业物料与作业方式,对试验用装载机传动轴测点处的扭矩进行了实机测试,并对测试波形进行了分析。台架标定与实机测试的结果表明,设计的扭矩传感器灵敏度较高、线性度良好,开发的测试系统正确、有效。     

MEMS压力传感器性能测试系统设计

设计了一种基于51单片机的MEMS压力传感器的测试标定装置,该标定装置由3部分组成:压力容器泵体部分、测试控制电路部分、微型真空气泵部分。利用该测试装置对实验室设计制作的微压力传感器样品进行初步性能测试,并选取其中部分MEMS传感器实验样品进行系统标定。测试实验结果表明测试装置实际可行,为以后的微传感器测试工作提供了理论参考和实验依据。     

基于热膜探头的新型气体流量传感器研究

基于热膜探头的热传递原理,设计了一种新型的气体流量传感器.首先研究了在不同环境温度和电流下热膜探头的温度特性,确定其工作电流.然后分析热膜探头中测量电阻和补偿电阻之间的关系,设计了具有温度补偿功能的气体流量传感器电路,减小了环境温度对气体流量测量的影响.最后根据气体流量标定实验数据,建立了流量传感器的数学模型.实验结果表明,该气体流量传感器具有较好的一致性,测量精度优于0.8%,流量量程比达100∶1.     

电阻应变式与电容式称重传感器的比较

本文对常用的电阻应变式称重传感器与变间距式称重传感器在工作原理、结构组成、性能、制造工艺、标定等几方面予以比较，可供有关人员参考。     

湿度传感器电阻和电容分量测量方法的研究

高分子电阻型湿度传感器是一种有着广泛应用前景的新型湿度传感器，研究表明，对非纯电阻型湿敏元件，可将其等效为一电阻与电容的串联模型。文中提出了测量湿度传感器等效电路中的电阻分量只和电容分量C的实用方法，并介绍了该方法的工作原理，它是一种由传感器、标准电阻和运算放大器构成的负反馈电路。实验结果表明，该测量方法可用于精确测量湿度传感器的电阻及电容分量。     

FSG15N1A触力传感器参数标定方法

提出了一种FSG15N1A触力传感器标定方法。搭建了传感器标定实验装置,采用重物施压的方式进行了传感器标定实验,通过Freescale单片机进行数据采集和计算。获得了传感器输出采样值与负载质量的关系,并进行了标定误差分析,试验结果表明,该标定方法可以满足机械手手指夹持力检测精确要求。     

机械解耦自标定并联六维力传感器设计及仿真

针对传统多维力传感器研制后均需繁冗的加载标定这一现状,提出了多维力传感器“自标定”设计理念,通过钢球滚动机械解耦,设计了一种弱耦合全压向力自标定正交并联六维力传感器结构。论证了该六维力传感器的滚动解耦原理,分析了其自标定原理。基于螺旋理论建立了该六维力传感器理想数学模型,计算得到其一阶静力影响系数矩阵。考虑分支弹性变形,基于高次超静定结构力学求解原理,对该六维力传感器进行了受力分析与仿真计算,结合数值算例论证了其自标定特性,从而为该新型六维力传感器的研制奠定基础。     

基于正负压力测量的孔隙水压传感器

针对冻土样土的孔隙水压测试模型,为能够连续测量样土正、负压力变换的孔隙水压,提出一种电阻应变式孔隙水压传感器。通过对传感器的相关理论分析和计算,选取合适的结构尺寸,以满足传感器线性度、灵敏度要求。最后,对传感器进行标定实验,验证结构的合理性。     

电容传感器线性度标定平台

设计了一种电容位移传感器在线标定平台,用于位移的高精度调节和检测。该平台的运动对称中心轴、测量光路的对称中心轴和传感器的传感轴共轴,故从测量原理上减小了阿贝误差。标定平台具有z/tip/tilt调节功能,保证了传感器的传感面和被测面板的被测面之间的装调对准。介绍了标定平台的组成和标定方法的原理,采用对称平行四边形机构实现了微位移调节,基于柔度矩阵法(CMM)分析了导向机构的输出柔度和行程。试验测得动平台行程为735.162μm,和有限元法(FEM)、CMM计算结果的误差分别为7.410%和4.633%,满足行程误差要求。经过标定补偿后,传感器的线性度由0.014 21%提高至0.006 231%。实验结果显示,该线性度标定方法精度高,标定后的传感器满足位移精密调节机构使用要求。     

NTC电阻测量及自动化校准研究

NTC电阻作为温度敏感元件,在气象观测领域得到了广泛的应用；温度传感器的校准,是探空仪生产的重要环节,直接影响传感器的测量精度和生产效能.采用独特的模拟电路设计和单片机相结合,直接测量相应温度点的NTC电阻值,极大地简化了以前的“电阻-频率-温度”之间的转换环节和标定工艺,从而根据测量的NTC电阻即可精确地计算出大气温度.     

双轴倾角传感器姿态角测量的建模与标定

根据双轴倾角传感器的测量原理,建立了姿态角的测量模型。针对该测量模型,分别研究了无误差和误差下的姿态角的求解模型,并通过坐标变换算法,建立了含误差项的姿态角的求解模型。针对该模型的误差项,讨论了双轴倾角传感器姿态角测量的标定算法。在±4°范围内,通过实验对该标定算法进行了验证。实验结果表明,经修正,双轴倾角传感器的双轴标定精度由修正前的0.118°提高到0.012 46°,该标定算法使双轴倾角传感器的标定误差减小了一个数量级。该标定算法简单、快速,可以满足诸多场合对于姿态角测量的0.03°标定精度要求。     

反射式光纤位移传感器现场应用快速定标

介绍了一种快速、便捷、高精度的反射式光纤位移传感器标定系统。可在不同使用环境、不同测量材料条件下对反射式光纤位移传感器快速定标,具有很好的可靠性和稳定性。该系统由计算机控制器、高分辨率的激光位移传感器、高精度步进电机、高刚度的标定工作台和待标定光纤位移传感器组成。激光位移传感器作为标定参考设备;步进电机作为固定被测材料的推动设备。对电机运动实现闭环伺服控制,精确控制被测材料的移动。对光纤位移传感器在不同环境和不同材料条件下自动标定并输出标定曲线。经测试,该系统在高精度测量的条件下仍具有很好的可靠性和稳定性。     

高精度位移传感器线性度标定方法研究

针对光学系统中光学元件的高精度位移调节和检测问题,提出一种非接触电容位移传感器的线性度标定方法,搭建了一个运动轴、测量轴和传感轴三轴共线的标定平台,从测量原理上消除阿贝误差。介绍了标定平台的组成和标定方法的原理,采用对称平行四边形机构实现微位移调节,基于柔度矩阵法分析了调节机构的输出柔度和行程。试验结果表明,机构的柔度为13.585μm/N,运动行程为543.4μm,分辨率约为10 nm。经过标定补偿计算,传感器的线性度由0.047 14%提高至0.004 84%。该线性度标定方法精度高,标定后的传感器满足精密位移调节机构使用要求。     

基于正弦力加载的力传感器动态标定技术研究

针对国内现有动态标定装置精度不高、重复性较差的问题,提出了一种基于正弦力加载的新型力传感器动态标定方法;对该标定方法做了详细介绍,阐述了该标定系统中最关键的正弦机构的工作原理;利用基于最小二乘的曲线拟合法对力传感器和位移传感器输出正弦电压的幅值进行了求解,并以此为基础,依据相应公式在LabVIEW中设计了数据处理程序,实现了对力传感器动态灵敏度的精确求解;搭建了实验平台,对Interface 1010AJ型力传感器进行了1 Hz~5 Hz的动态标定,并分析了实验结果。研究结果表明,该新型的力传感器动态标定系统具有良好的精度,其误差在1.5%内。     

用VisualBasic实现传感器静态特性标定测试数据的处理

以电阻应变式测力传感器为例介绍用VisualBasic语言开发传感器静态特性标定测试数据处理软件的技术.     

基于未知运动一维靶标的双目视觉传感器标定

分析了双目视觉传感器的测量数学模型,提出了一种基于自由移动的一维靶标的双目视觉传感器标定方法。当传感器安装完成后,由两个摄像机拍摄自由移动的一维靶标多幅图像,利用靶标上特征点的图像坐标和两个特征点之间的距离约束,采用非线性优化技术估计双目视觉传感器的结构参数。该方法操作简单,不需要给定传感器的初始参数,标定状态与测量状态完全相同,减小了传感器安装对标定参数的影响。试验结果表明,该标定方法切实可行,在200mm×200 mm测量范围内,可以达到0．03 mm的测量精度。     

空间机械臂关节力矩传感器的研制

为了实现空间机械臂的主动柔顺控制,成功研制了一种基于电阻应变原理的新型关节力矩传感器。该传感器采用轮辐式弹性体设计,具有机械过载限位保护和温度补偿等功能。通过ANSYS软件的有限元分析,验证了其结构设计的合理性和良好的线性特性。对力矩传感器进行标定实验,结果表明其静态指标满足设计要求。     

集装箱AGV防撞传感器的自动标定

AGV防撞精度会受到激光防撞传感器的标定精度的影响。为了提高激光防撞传感器的标定精度,首先,要精确放置标定板和停放AGV;其次,先后通过最小二乘法初步直线拟合、3σ滤波及再次直线拟合的方法计算标定参数,并将多次标定参数的均值作为一次可行的标定参数;最后,比较先后两次可行的标定参数,确定达到收敛条件,完成标定。该方法可以将左右偏移量标定误差控制在1 mm以内、偏转角标定误差控制在0.05°以内。该方法已在多个自动化码头应用,具有显著的优越性、可行性和可实施性。     

电阻式半导体气体传感器

综合介绍了电阻式半导体气体传感器的特性，重点对电阻式半导体气体传感器的工作原理、制作方法和加速传感器响应的措施进行了较为详细的阐述。综合该领域国内外研究现状，展望了电阻式半导体气体传感器的发展方向。