基于椭球假设的MIMU现场标定方法

微惯性测试单元(MIMU)中测量组合的测量准确度直接影响姿态测试系统姿态解算的准确度,根据微惯性测量组合任意静态位置3个轴测量模值为固定值,提出一种基于椭球假设的MIMU现场快速标定方法。通过分析微惯性测量组合的误差模型,对其在不同姿态下的测量数据进行椭球拟合,快速得到全部标定参数。试验结果表明:该方法可在没有精密标定设备的条件下现场标定,操作简便、快速,准确度可以提高3个数量级,满足导航解算的准确度要求。     

集成微型速率捷联惯性测量组合测试系统

本文研究了基于MIMU的集成速率捷联测试系统,介绍了速率捷联系统的组成,采用微机械设计、专用集成电路设计和系统集成设计的方法,设计了MIMU组合及测试系统.阐述了微型惯性测量组合的工作原理及其结构设计,介绍了实用型MIMU的组成框图,论述了DSP实时解算的算法,制造出了实用性的微型惯性测量组合测试系统.并给出了测试曲线.     

MEMS惯性传感器现状与发展趋势

自上世纪90年代以来,针对MEMS惯性器件的研究越来越多,MEMS惯性传感器开始得到广泛的商业应用。本文对部分MEMS惯性传感器国内外的新近研究成果进行了分类与归纳,分别对MEMS加速度计、MEMS陀螺仪和微惯性测量组合以及惯性微系统进行了研究与分析。对MEMS惯性传感器发展趋势进行了初步推断,认为未来MEMS惯性传感器的发展主要有四个方向:高精度,以满足日益精细化、智能化的应用需求;微型化,以实现便携、分布式应用要求;高集成度,以完成多种功能高密度组合;适应性强,以适应复杂应用环境,拓宽应用范围。     

微惯性测量组合的计算机测试系统

介绍了一个微惯性测量组合(MIMU)的计算机测试系统,对该系统的结构,硬件组成、软件设计进行了描述,重点介绍了系统软件设计中的关键技术：RS232通讯测试技术、VC和Labwindows／CVI的混合编程技术、多线程技术、VC和Matlab的混合编程技术。该系统具有良好的通用性和可扩展性,基于高性能CPU和(CPLD、FPGA等技术的微惯性测量组合的测试过程可以大大提高工作效率,缩短研发周期。     

基于MIMU的输电线路振动分析

为了对输电线路振动进行有效阻尼控制,提出了一种惯性测量参数的时间序列分段模式的输电线路振动分析方法。首先设计一种MIMU测量节点,采用一定长度的弹性杆进行信号物理放大和防磁干扰,并对采集的输电线路振动信息进行AR-Kalman滤波处理;然后把处理过的数据分为不同数据段,静止时数据作为基准段,把后采集的数据段与基准段进行变异分析,计算变异度,预测输电线路振动幅度;对相邻两段数据进行相似度量,计算相似度,预测输电线路振动频率,分析振动趋势;最后设计了振动台、转台和输电线路模拟实验,采集不同振动幅度及频率的MIMU信号,通过幅度、频率及趋势的综合分析,获取本地区输电线路振动特性,实验结果表明,处理数据结果能够反映输电线路振动变化规律,说明输电线路振动分析方法是有效的,可为输电线路的振动阻尼控制器设计提供参数。     

提高传感器实时性能的研究

本文将数字滤波法应用于高分子湿温度仪中 ,从而减小了测量惯性 ,提高了它的实时响应速度。     

旋转弹用MEMS陀螺性能测试

常规弹药在发射过程中具有高过载及高速旋转的特点,导致惯性测量单元由于过载和传感器量程不足无法实现正确测量,针对该问题设计了一种基于弹体自身旋转作为驱动的三轴MEMS陀螺.本文首先对该陀螺的工作原理及输出特性进行了分析,设计了相应的测试平台;然后借鉴常规陀螺的测试方法对其进行测试标定;最后对该陀螺输出与加速度关系、标度因数、非线性度、分辨率等性能进行了测试.从而验证该陀螺能够实现对外部角速率的测量,且能够正确敏感外部角速率的变化,最终验证了所设计陀螺的正确性.     

微加速度传感器的新进展

本文介绍了微加速度传感器的最新发展,单向微硅加速度传感器,三维集成微加速度传感器系统,微型集成惯性测量平台系统等。还介绍了最新的微加速度传感器和集成微加速度传感器的制造工艺技术。     

用于滚筒流道温度测量的热敏电阻的实验研究

滚筒流道温度的准确计量是沥青拌和站自动控制的关键技术,以热敏电阻为检测元件,基于嵌入式控制核心开发了滚筒流道温度实时测量系统。构建了热敏电阻非线性温度补偿模型,基于粒子群算法对热敏电阻的温度特性进行了非线性补偿,消除了测量温度的非线性误差。分别针对红外、热电阻和热敏电阻对滚筒流道温度进行了对比实验研究。现场实验结果表明,基于热敏电阻的温度测量系统能减小粉尘和热惯性的影响,满足滚筒流道温度实时智能控制的需求,提高沥青拌和料的性能。     

基于MEMS陀螺的低成本捷联惯导系统设计

介绍了一种基于MEMS陀螺和石英挠性加速度计的低成本捷联惯性导航系统的设计与实现方法。给出了惯性测量单元(IMU)的模型方程,并在全温下对IMU的输出进行补偿;采用"四元数"法进行姿态计算,通过坐标变换、积分运算确定载体的速度、位置;对惯测样机进行了60 s的静态测试,结果表明该系统短期准确度满足SINS/GPS组合导航系统需求。     

微型航姿系统中三轴MEMS加速度计组合误差建模方法

根据微机械(MEMS)加速度计的测鲢原理对其误差源进行了分析,并研究了微型航姿系统中加速度计的非正交零偏以及温度特性.基于加速度计输出电压随温度变化的规律,利用分温度段对加速度计进行六位置标定的方法建立加速度计的误差模型,并应用于微型航姿系统,实现加速度计的实时补偿.多次实验结果表明,加速度计的误差模型校正了加速度计的...     

Pd-C高温共晶点复现装置研制

主要针对Pd-C高温共晶点复现装置的组成进行介绍,其中包括复现用高温均热炉炉体、温度控制系统、真空泵、充气保护装置、水冷系统、复现用的石墨坩埚、二等B型标准热电偶和Pt-Pd热电偶等。针对石墨坩埚的灌注和共晶点复现过程进行了描述,根据复现的试验数据进行了相应的分析。     

用于水中有机磷农药检测的微热板预富集芯片设计与制备

有机磷农药（OPP）的大量使用已对环境水体造成污染.针对水中痕量有机磷农药检测的需要,设计并利用MEMS工艺制备了自带解吸加热器的微热板预富集芯片.为提高温度均匀性,芯片工作区背面留有硅膜;以马拉硫磷为例研究了预富集芯片工作区的温度均匀性及吸附膜厚度等对富集效果的影响.结果表明,提高预富集芯片解吸时工作区温度的均匀性有助于获得高的被测物浓度脉冲,从而改善离子迁移率谱仪（IMS）检测效果;在室温5m in搅拌采样的情况下,聚二甲基硅氧烷（PDMS）吸附膜厚度为30μm的芯片富集效果优于PDMS膜厚度为65μm和100μm的芯片.     

基于MIMU/GPS/EC的联邦卡尔曼滤波器设计

针对组合导航系统高精度、高容错性、高可靠性的实际应用要求,提出了基于MIMU/GPS/电子罗盘的组合导航方案,设计并实现了位置、速度、姿态分别组合的无重置式联邦滤波器,各子滤波器相互独立工作,无反馈重置带来的相互影响,保证了系统最高的容错性能和较高的精度.仿真试验结果表明,所设计的基于MIMU/GPS/电子罗盘的联邦滤波算法能够有效抑制纯惯导的误差发散问题,具有计算量小、容错性高、精度高等特点,有着广阔的应用前景.     

钛合金功能梯度构件渐变组织主动调控的新思路

为主动调控高温钛合金大型功能梯度构件的渐变组织,提出了局部控温局部加载成形的新思路。基于实现组织的渐变过渡以避免不同组织之间的"弱连接"这一难题,在钛合金功能梯度构件的成形制造过程中,通过对钛合金组织-性能关系与其功能梯度构件成形方法的国内外的研究现状进行分析,拟协同控制温度梯度分布和材料的定向流动,在保证高性能、低成本制造的基础上,实现高温钛合金大型功能梯度构件的柔性成形。     

单芯片集成加速度计陀螺的研究

讨论单片集成加速度计陀螺的结构及其工作原理，并对单结构加速度计陀螺的加速度信号和陀螺信号的分离进行了阐述．在以往的微型惯性测量组合中，加速度计和陀螺是分离的，这样将产生较大的轴间耦合误差．设计了双质量块振动系统，利用一个敏感头同时测量加速度和陀螺信号．在此基础上讨论了陀螺的驱动电路与信号检测电路．     

一种齐平封装的MEMS高频响压力传感器

设计了一种耐高温、高频响压力传感器芯片,解决了军事爆破工程实际中需要在高温环境中不失真地测量一些变化频率高、压力波形上升快陡的动态压力.基于硅隔离SOI(绝缘体上的硅)技术和MEMS(微型机械电子系统)技术,利用ANSYS对它们进行了量程和固有频率的模拟,并分析计算了加速度灵敏度.对它们进行了齐平结构的封装.避免了管腔效应的影响,得到了一种耐高温、高频响的压力传感器.对其中1 MPa量程的压力传感器进行了动态标定,通过激波管的试验,得到1 MPa压力传感器的响应频率为147 kHz,满足工程实际中的应用.     

A promising solution using CVD diamond for efficient cooling of power devices

Diamond has several exceptional physical and chemical characteristics. This is the best material for both electrical insulators (10 MV cm⁻¹) and thermal conductors (2000 W m⁻¹ K⁻¹, five times more than copper at room temperature). In this study, we analyzed and quantified the advantages of the insertion of CVD diamond layer in the innovative thermal management assemblies. We also developed a specific model to simulate the working environment of the component. In the simulation, we compared the use of a traditional substrate (AlN) with that of the diamond CVD one in order to confirm that using the diamond substrate reduced thermal resistance.