高精度圆感应同步器高速数据处理电路研究

圆感应同步器是一种精密的角位置传感器,其高精度高速数据处理电路意义重大。本文分析比较了圆感应同步器不同的激磁方式及输出检测方式,介绍了绝对角度测量原理、IRDC芯片及绝对式感应同步器角度测量电路的误差来源,最后给出了初步的研究结论。     

基于FPGA的绝对式圆感应同步器测角系统的设计与实现

为了实现对扫描控制机构的高精度角度 测量,以绝对式圆感应同步器作为角度测量传感器,设计了高 精度、高稳定度的测角系统。通过硬件电路设计,该系统实现 了高测角精度和测角稳定度;通过FPGA程序实现了绝对角度测 量的高可靠性。实际测试结果表明,该系统的抗干扰能力强,角 度稳定分辨率可达0.1'',角度标定指向精度优于1.1'' (3σ)。     

一种基于数字/旋转变压器转换器的高精度测角系统

该文介绍了一种轴角转换器测角系统的设计与实现,该测角系统基于标准模块,主要构建了相关的硬件电路,最终实现了高精度的轴角信号的模拟和测量.该测角系统具有高精度、双通道、速比可编程等特点,经测试在转速比为1:64时测量精度达到1.875角秒,可广泛应用于高精度轴角转换控制系统的角度模拟与测量.     

基于RTLinux的高精度角位置测量系统设计与实现

根据双通道测角系统粗精耦合的原理,在RTLinux嵌入式系统中对旋转变压器和感应同步器两种测量传感器经变换输出的数字信号进行耦合处理,并对耦合后信号的进行补偿处理,实现角位置的高精度测量.     

TDC‐GP21在时差法超声波流量计中的应用

为了实现高精度的流量测量,设计了一种基于 TDC‐GP21的时差法超声波流量计.系统以 MSP430单片机为核心,选用高精度时间间隔测量芯片 TDC‐GP21,有效的解决了时差法超声波流量计中高精度时差测量的问题.文中详细介绍了时间间隔测量芯片 TDC‐GP21的功能模块及工作流程,设计了一种超声波回波信号处理电路,并对超声波流量计系统硬件电路与软件方案进行了阐述.实验表明,系统的最大测量误差在±1%以内,达到了准确度等级为1级的要求.     

激光靶标图像识别和测量方法研究

结合光电成像技术和数字图像处理方法,针对传统的准直测量中存在的低效率、低精度的问题,提出了一种基于数字图像处理方法的动态高精度测量方案;同时结合测量中的关键问题提出了基于灰度平均值的自适应阈值分割法、基于重心法的光斑中心检测法、基于圆拟合的定标圆检测法等一套高效、高精度的图像处理和测量算法,并且在实际的测量系统中获得了良好的应用效果.     

基于PSD的非接触式二维动态角度精密测量系统

非接触式角度测量广泛用于机械制造、精密测量、航空航天等领域。在一种高速振镜的二维角度测试装置中,需要大范围(±10°)、高速率(80kHz)、高精度的非接触式二维角度测量方式,传统的动态角度测量方式都不能满足要求。基于PSD的高速响应特性,设计了光电反射式二维动态角度高精度测量系统,可以取得更好的技术指标。首先,采用高精度的PSD检测器和激光器等光学器件,可以实现高精度、大范围的非接触式角度测量;此外,利用坐标系变换得到二维机械角度与PSD输出二维位移的关系,并通过FPGA和高速AD采集板实现了高速数据采样,利用数字滤波的方法,大程度的降低了系统的噪声;通过数据插值的方法,对测量数据进行矫正,极大的降低了系统的误差,实现了大范围二维角度的系统误差都在较低水平。通过实验测试,系统可以实现±10°摆角范围的测量,采样频率可达到125kHz,噪声达到0001°,系统误差最大0007°。满足了大范围、高速率、高精度的角度测量要求。     

精密工作台光栅定位测量与控制系统的设计

定位测量与控制系统是精密仪器中的一个重要组成部分,特别是对高精度的仪器尤为重要.精密工作台光栅定位测量与控制系统是一种包括激光干涉仪、光栅、线纹尺、感应同步器、磁栅及码盘等多个元器件组成的精确的定位测量与控制系统系统.     

一种对称式双光栅干涉位移测量系统的研制

作为纳米位移测量技术领域的关键解决方案之一,干涉型光栅位移测量系统具有高精度、高分辨率、小体积的特点。干涉型光栅位移测量系统中采用的干涉光来自光栅的衍射,所以系统对光栅的偏摆角度较为敏感,装调难度大。为此,研制了一种对称式双光栅干涉位移测量系统,基于光学多普勒频移效应和圆偏振光干涉等原理实现高精度位移测量,系统对位公差小,装调简便。性能测试结果表明,该系统的实测分辨率为0.8nm,重复性为1.4nm;在1~14.5μm的位移范围内校正前系统测量精度为15.4nm,采用系统运动轨迹误差校正后精度为5.5nm,进一步采用周期性误差校正后精度达到1.4nm。     

一种高精度测角装置的设计及研究

为了解决大跨径、重载、高精度相控阵天线座的高精度角度测量问题,针对轮轨转台影响测角精度的各项误差项进行分析,设计了一套组合机构来消减主要误差,减少对角度测量精度的影响。该机构满足了大转台复杂转动中心的设计要求,同时,保证了测量的高精度。为验证组合机构的应用效果,专门设计了一套试验装置,试验装置采用圆光栅作为测角元件,通过试验测试验证,整个装置达到了3''的测角精度。     

高精度星敏感器测试设备的设计

针对现有动态星模拟器在高精度星敏感器测试中无法满足星点位置和照度均匀性的高精度模拟等实际问题,设计了一种高精度动态星模拟器。分析了星模拟器光学系统与调整机构的任务需求。为保证星点的投射精度,提出了LCOS 的光学拼接方法,优化设计了大视场、大相对孔径的准直光学系统并进行了像质评价;为满足显示器件照明条件和星点照度均匀性的要求,对照明光学系统进行了仿真设计并给出了照度分布;为减小对接误差提高对模拟器的测试精度,确定了高分辨力五维调整架的机械结构,应用CATIA 软件对调整机构的设计进行了三维建模,理论计算结果显示调整机构位移分辨力为18 nm,角度分辨力为0.05。通过实际检测,微调整机构稳定性好,出射星点照度不均匀性优于10%,模拟星点的单星位置误差小于7,星间角距误差优于12,满足当前对高精度星敏感器测试的技术指标要求。     

雷达伺服系统调试用虚拟摇摆平台的设计

应用多功能卡、数字-旋转变压器转换器及虚拟仪器等技术,设计了雷达伺服系统调试虚拟摇摆平台,用硬件电路及计算机软件来代替机电摇摆平台给雷达伺服系统提供等效正弦摇摆运动的实时角位置和角速度信号,具有更高的精度和性价比,为雷达伺服系统的调试带来很大的便利。     

基于FPGA的双通道旋转变压器测角系统设计

设计了用于星载设备的双通道多对极旋转变压器的角度测量系统.以获取高精度的电机旋转角度值为目的,在旋转变压器测角工作原理、误差分析以及双通道数据组合算法和测角系统软硬件设计等方面进行了研究,并选用FPGA对步进电机的角位移量进行探测与解算.为验证所设计的双通道旋变角度测量系统的精度,采用了分辨率更高的海德汉光电编码器进行...     

AD2S80在测角系统中的应用

DS2S80是美国AD公司生产的以鉴幅方式对感应同步器信号进行处理的专用芯片。由它与感应同步器构成的测角系统具有成本低、功耗小、所需外部元件少、可靠性好等优点。介绍了AD2S80数字转换芯片的引脚、组成测角系统的工作原理、外围电路的设计，给出了一种半量式测角系统的实现方案。     

基于TDC-GP2的高精度时间间隔测量系统设计

摘 要：为了实现卫星定位系统中的时间同步,设计了一种高精度、高分辨率的时间间隔测量系统。采用两片时间-数字转换芯片TDC-GP2,将脉冲计数法和数字内插法相结合,使测量精确度能够达到1ns,分辨率可以达到100ps,量程范围可达1ns~1s;具有体积小、精度高、使用灵活等优点,能够广泛的应用到不同的时间同步系统中。     

16-channel oversampled analog-to-digital converter

Oversampled analog-to-digital conversion has been demonstrated to be an effective technique for high resolution analog-to-digital (A/D) conversion that is tolerant to process imperfections. The area and power budget of conventionally designed oversampled analog-to-digital converters has precluded their application from areas where a large number of low frequency signals need to be converted simultaneously. A new oversampled A/D design methodology is proposed to cut the area and power budget per channel of an oversampled analog-to-digital converter. The design and implementation of a 16-channel oversampled analog-to-digital converter is presented which can be used as the core of the multichannel data acquisition system. The prototype achieved 80 dB of signal-to-noise-plus-distortion over 1 kHz, -80 dB of crosstalk and used less than 20 mW of power excluding clock generation     

基于角闪烁抑制的高分辨雷达角跟踪技术

针对高分辨导引头雷达在近距离跟踪目标时出现角闪烁问题,采用基于角闪烁抑制的高分辨测角算法。对回波信号进行一维成像处理,以距离像幅度作为单脉冲测角幅度,利用单脉冲测角方法得到目标在各个距离单元内的角度信息,通过加权平均处理,得到目标几何中心空间角度。仿真结果表明,该方法可以抑制角闪烁偏差,提高导引头角跟踪精度。     

Linearity Testing of A/D Converters Using Selective Code Measurement

Measurement of integral non-linearity (INL) and differential non-linearity (DNL) of an A/D converter using the histogram method incurs large test time. This test time can be a significant percentage of the total test time, especially for high resolution and low sampling-speed A/D converters. This paper describes a test methodology for measuring the INL and DNL specifications of A/D converters by measuring a subset of the total set of code widths. This methodology is based on the fact that manufacturing variations in the electronic components of an A/D converter affect specific sets of codes in a similar manner. The proposed methodology measures code width parameters across such different sets of codes and estimates the A/D converter transfer function from the resulting information. A novel test generation methodology is presented for measuring the relevant code widths using a piecewise linear ramp that is designed to extract test information accurately from test data in minimal test time. The test procedure has been applied to different A/D converters and test time reduction of more than 75% has been achieved.

基于激光自混合干涉的高精度角度测量方法

针对光学高精度角度测量技术的需求,基于激光自混合干涉技术提出一种高精度角度测量方法。建立了激光自混合干涉技术高精度测量角度的系统模型,利用干涉条纹计数法分析出目标物体具有角度变化时,外腔长度产生的变化量,并通过激光三角法测量原理计算出目标物体旋转的角度,从而构建出精确的角度测量系统。实验结果表明:该测量系统在±0.4°角度范围内测量精度可达(±3.1×10-3)°,具有精度高、速度快等显著优势,是对现有高精度角度测量技术的一种有益补充。     

一种基于DSP的轴角测量系统设计

介绍了一种由12ZSZ和TMS320F2812构成的轴角测量系统,对自整角机的工作原理进行了介绍,并给出了数字转换芯片与DSP之间的引脚连接图,最后阐述了部分软件方面的设计。该测量系统实时性好,可以满足对轴角实时显示的要求。