基于加速度传感器和磁阻传感器的空间三维角测量仪的设计

通过描述地球重力场、地磁场和实际测量传感器3轴之间的关系，阐述了空间三维角的测量原理，再结合加速度传感器和磁阻传感器的原理及其误差分析，给出了测量空间三维角的软硬件设计。     

应变式三维加速度传感器的设计研究

基于惯性式加速度传感器原理,采用质量块与弹性元件串并联的结构,提出了一种应变式三维加速度传感器.建立了应变式三维加速度传感器的动力学模型,运用正交试验法,优选了参数选择方案.分析了传感器结构参数对传感器固有频率和灵敏度及其综合性能指标的影响,获得了传感器三维动态响应曲线,并利用有限元方法对传感器的动态响应性能进行了仿真分析.仿真结果表明:新型应变式三维加速度传感器具有良好的低频特性,能有效提取轴承低频振动信号,且结构简单、成本低廉,易于加工装配,可用于轴承运行状态的监测与故障诊断领域.     

光电自动测量三维曲面仪的研究

本文提出了采用光电技术非接触曲面自动测量三维曲面的一种方法,介绍了光电三维曲面测量仪的系统设置。光学角测量原理,光电系统参数的优化设计,计算机模拟测量,计算机自动测量过程与控制和测量数据采集与处理方法。通过对位移和轿车模型曲面的实测和分析,在一定的测量范围内具有较高的精度。     

锥度（角）测量方法研究及传感器设计

根据锥度（角）的定义与测量原理,对锥角测量参数的误差及其对锥角误差的影响进行了分析,提出了一种优化的测量方法。针对汽车变速器一轴锥孔锥角参数精度要求,结合现代传感器技术,设计制作了锥度（角）传感器。论述了该传感器的组成结构、测量原理、测量工艺、测量准确度评估和传感器使用验证等内容。     

应变式三维加速度传感器的设计

研制了一种新型应变式全剪切三维加速度传感器,其弹性元件为一双层错位孔的薄壁圆筒,即每一层均匀开出4个孔槽,上下层孔槽之间相互错开45°角,从而实现了三维加速度量都利用剪切应变测量.有限元分析计算和实验结果表明,所研制的传感器在3个正交方向上都有较高的灵敏度,各加速度分量互干扰小.     

各向异性磁阻传感器的原理及其应用

详细介绍了各向异性磁阻传感器的物理机理，并以HMC1002为例说明其测量原理、芯片以及电路的主要特点，给出了弱磁测量的结果与分析。将HMC1001，HMC1002与倾角传感器相结合，可用于姿态的测量。并介绍了其在场源相关性识别中的作用和应用电路。分析了各项异性磁阻传感器的优点及前景预测。     

压电加速度传感器测量中的温度补偿设计

为了解决压电加速度传感器易受温度影响的缺点,通过分析其测量原理和温度变化对压电传感器性能的影响,提出了在压电加速度测量系统中加入热敏元件进行温度测量,并利用单片机软件进行自动实时温度补偿的方法。结果表明,实施温度补偿后,提高了压电加速度传感器的工作性能与可靠性。     

基于ARM的三维汽车振动加速度测量方法研究

提出了一种基于ARM和加速度传感器的三维汽车振动加速度测量方法。在现有研究基础上,设计出能测量三维加速度的处理电路,利用32位高性能ARM处理器LPC2129的捕获通道和ADC通道实现对三维加速度信号的同时测量,并给出了测量的程序流程。实现结果表明:该测量方法简化了系统,同时提高了系统的测量精度和实时性。     

矩形脉冲涡流传感器的三维磁场量与缺陷定量评估

脉冲涡流是一种有效的电磁无损检测技术。基于脉冲涡流检测原理设计了脉冲涡流检测系统,并对矩形脉冲涡流传感器的三维磁场量进行了研究。分别在传感器的不同走向下,使用三维检测传感器获得了三维磁场量的Bx、By与Bz曲线。在传感器的不同走向下,提出使用三维蝶形图对缺陷进行检测识别。对三维信号进行特征分析后,分别在不同走向下,通过Bz曲线评估缺陷的深度。通过By与Bz曲线的特征可以测量缺陷的长度。为进一步实现飞机机身缺陷的成像检测提供了有价值的参考。     

基于 PVDF 三维力传感器设计

在现代机器人技术和柔性电子应用中,迫切需要具有高灵敏度、良好灵活性和三维力测量能力的柔性触觉传感器。本文提出了一种基于聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜的触觉传感器,实现动态三维力测量。传感器由3个夹角为120°的PVDF压电敏感单元构成3个压力敏感区,3个压电敏感单元安置在聚二甲基硅氧烷(PDMS)半球型结构的底面。从PDMS半球顶部传递的三轴接触力引起3个压电敏感单元的电荷分量发生变化,从而计算出接触力的方向和大小。本文推导了基于3个压电敏感单元触觉传感器的三维力算法,对所制备的传感器进行了标定,实现了三维动态力的测试。结果表明,角θ的平均误差为7.75%,角■的平均误差为12.17%,力F的平均误差为7.48%。该三维力触觉传感器在穿戴式电子产品、健康医疗、人机交互等领域拥有很好的应用潜力。