基于信息融合的角度传感器设计及实现

为了准确测量非稳定平台系统偏离平衡位置的角度值,在对数据融合技术进行综合研究的基础上,提出了基于多传感器数据融合的补偿滤波器融合方案.针对倾角传感器的滞后性和角速度传感器的零点漂移,进行了一系列的试验,校正了补偿滤波器的参数.对于补偿滤波器的性能进行了试验验证,试验结果证明,补偿滤波器可以有效补偿倾角传感器的滞后和角速度传感器的漂移.     

一种利用差动变压器式传感器测量振动的检测系统研究

介绍了差动变压器式传感器的结构、输出特性和利用其构建振动测试系统的方法.分析了影响振动测试系统测量精度的几个主要原因及有效解决办法.结果表明,经过机械结构以及测量电路的调节及补偿,振动测试系统的测量精度得到了明显提高.     

基于六维腕力传感器的机械手运动补偿研究

六维腕力传感器是一个弹性系统，腕力传感器力（力矩）输出是以传感器的弹性体结构变形为前提。本文以腕力传感器坐标系内的微分运动为基础，研究了带六维腕力传感器的机器人系统运动方程误差及误差矩阵；提出了运动方程误差矩阵的补偿方法；并以PUMA560机器人为例，给出了一个计算实例。     

基于USB数据采集卡的高速电主轴轴向热伸长及径向振动数据采集系统的设计

文章研究设计了高速电主轴轴向热伸长及径向振动测试系统,对高速电主轴热误差和振动误差进行了分析,完成了测试平台的搭建和数据采集程序的编写,并提出了具体的误差补偿措施;采用高精度电涡流位移传感器、红外温度传感器和USB数据采集卡对高速电主轴轴向热伸长、径向振动和轴端温度进行非接触实时测量.测试结果表明:该测试系统结构合理、运行稳定可靠,满足实时、动态的测试要求,对高速电主轴的性能测试、在线监控和高精度误差补偿等研究具有实用价值.     

一种用于焊缝跟踪的电容式传感器

在研究传感器与工件之间距离变化感应出电流、电压的变化规律以及信号采集与处理方法的基础上,提出了一种用于焊缝跟踪系统的新型电极结构的单片式电容传感器,并研制出一种焊缝跟踪系统.在考虑温度影响的前提下,跟踪系统采用差动式测量方法实时提取出焊枪相对焊缝坡口中心的偏差信息,并通过控制执行机构进行纠偏调节,从而实现焊缝跟踪.结果表明,电容式传感器结构简单,分辨率高,工作可靠,非接触测量,并能在高温、辐射和强烈振动等恶劣条件下工作,可实现复杂轨迹角焊缝的焊缝跟踪,为目前对焊缝跟踪技术的研究提供了新的方向.     

高精度机械振动频率测量仪研究

在机械设备的故障诊断中,频率是最重要的检测对象之一。很多机械设备在正常工作时,机械振动幅度较低,为了更方便、快捷地对设备的振动频率进行检测,根据能量守恒定律,设计了一种特殊的振动测量传感器,该传感器可对微弱的机械振动幅度进行机械放大,传感器顶部是一变极距式可变电容,电容的大小会随着电容器下极板的振动而改变,从而把被测非电量的变化转化为电信号的变化。在硬件处理电路中,采用全差分放大电路对电信号进行二次放大,利用模数转换器对二次放大的模拟信号进行采样。通过软件插补细分算法实现纳秒级精度的时间测量,从而实现高精度的频率测量。     

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 摘要：本文介绍一种新型双向激振电液伺服式动态三轴试验机,内置潜水式高精度围压补偿轴向负荷传感器,减少了摩擦力的影响,提高了测量精度。全数字电液伺服控制系统很好的解决了土工试验过程中控制方式切换冲击问题,配备的体变测量装置和电气修正补偿系统可以进行非饱和土试验。通过对不同直径试样试验中的电气自动补偿解决了土工试验中各因素之间复杂的相互影响问题。     

一种机械故障监测的信息融合

在叶片振动故障监测过程中，单传感器的间断相位法只能测得叶片振幅值信息，本文应用两个传感器的信息融合技术，通过多源信息的综合、分析和推理，得出了叶片振动频率信息，提高了传感器系统的有效性，消除了单个传感器的局限性。     

碳势测量热丝传感器性能分析及改进

通过全方位分析认为：热丝传感器性能取决于热丝材料和规格，同时受到传器结构和测量数学模型的影响。选用新热丝材料和规格，对传感器结构作合格改进，采用补偿引线，完善数学模型，研制出新型传感器。实际生产应用表明，测量准确性和精度有的提高，在一定程度上克服了寿命短，灵敏度低，重现性差等缺点。     

声发射研究用的非接触式传感器

与常用压电声发射能器不同，声发射研究中使用的非接触式宽带传感器主要有两种，即电容传感器和光学探测器，为了削弱孔径效应，空气间隙的电容传感器采用了不同的结构。光学探测器则是建立在激光干涉的基础上，利用偏振干涉方法研制的光学探测器是传感器的一种优化设计，而光纤传感器在实现声发射技术的现场应用中有许多潜在的优点。     

Portable nano probe for micro/nano mechanical scratching and measuring

A nano probe system which can measure precise micro parts or optical parts in nanometer range resolution and scratch contact force in mN scale was demonstrated. The nano probe was originally designed for on-machine measuring applications and one kind of contact type measuring probes was designed for miniaturized or microfactory system. It ideally should be of small size and able to measure surface topography in nanometer scale. A commercial capacitive displacement sensor was proposed. It was a new concept i...     

液位传感器校准装置几何误差模型及不确定度评定

立足于接触式低温液位传感器的校准需求,设计并研制了液位传感器动态校准装置,以实现在常温及低温条件下对测量范围为1 800 mm、极限误差为±2 mm的电容式传感器的校准。采用齐次坐标变换原理,从导轨直线度误差、定位误差、各连结链空间角度误差、液面波动误差等方面入手,建立了低温液位传感器校准装置的几何误差模型。对低温液位传感器校准装置的测量不确定度进行了评定,结果表明:扩展不确定度为U=0.53 mm(k=2),满足低温液位传感器的校准精度要求。     

静压工作台油膜厚度智能补偿控制方案

为了使静压工作台能够保持最佳的油膜厚度,提出了一种基于调节电机转速继而控制多头泵流量的油膜厚度补偿控制方案,介绍了该控制方案的液压控制原理,建立了相应的控制流程图和各个环节的数学模型,并且利用MATLAB中的Simulink模块建立了相应的控制模型系统,设置仿真参数进行仿真,验证了智能补偿方案和控制系统的可行性。     

大型机床静压导轨油膜厚度反馈补偿装置的设计

详细阐述了大型机床静压导轨油膜厚度反馈补偿装置的设计原理与补偿程序,通过光栅尺测量油膜厚度的变化,运用油膜厚度与流量的数学模型,结合具体机床参数,由PLC程序计算出油量的差异,输出相应的电信号,计算出恢复预设油膜厚度所需的油量,修正变频电机的频率,调整转速与供油量。实践证明,该方案是可行的。     

光学非球面超精密切削的在位测量及补偿加工

开发一种采用接触式测头与电容式位移传感器相结合的在位测量装置及非球面测量与补偿加工软件,进行C3604黄铜球面及非球面的单点金刚石超精密切削加工,并开展在位测量及补偿加工试验。补偿加工后,经在位测量系统测量,球面面形精度PV达到231.4 nm,非球面面形精度PV达到206.3 nm;与离线测量结果比对,结果分别相差3.0 nm和7.0 nm,验证了在位测量系统测量的精确性和补偿加工的有效性。     

基于Android的机床在线无线振动监测仪研制

为保护操作者的安全、防止切削液的外漏等,现代数控机床都安装了防护罩壳,这给现场在线监测的传感器布线、布点造成了困难。针对传统有线振动传感器在密闭防护罩壳内存在布线、布点困难和功耗高等问题,研制基于Android系统和CC2540单片机的无线振动测量仪。通过Android系统和蓝牙实现了仪器的在线参数设置和无线传输、实时数据显示和存储功能,无线传输有效地解决了传感器布线问题。以CC2540单片机为控制核心的测量模块完成了信号预处理和采集,该单片机自带低功耗蓝牙模块与Android系统实现全双工通信并将数据存储在TF卡或者云空间内。实际测试表明:该仪器能实现对振动加速度信号的精确测量,并通过单片机内部自带低功耗蓝牙模块与Android手机准确到收发数据、存储数据,使用方便、操作简单,具有良好的应用前景,可为其他新型无线测量设备的开发提供参考。     

基于金属腐蚀敏感膜的光纤腐蚀传感器现状

介绍了基于金属腐蚀敏感膜的光纤腐蚀传感器的原理,较全面地阐述了这种传感器的研究现状,明确指出了目前这种传感器存在的一个主要问题,即目前这种传感器还不能定量地判断出金属的腐蚀状况。     

Portable nano probe for micro/nano mechanical scratching and measuring

A nano probe system which can measure precise micro parts or optical parts in nanometer range resolution and scratch contact force in mN scale was demonstrated. The nano probe was originally designed for on-machine measuring applications and one kind of contact type measuring probes was designed for miniaturized or microfactory system. It ideally should be of small size and able to measure surface topography in nanometer scale. A commercial capacitive displacement sensor was proposed. It was a new concept in nano probe systems which can measure the displacement of shaft driven by the variation of surface topography. The nano probe mainly consisted of three parts: a capacitive displacement sensor, a porous type air slide and a contact probe part with various tip radiuses. The porous type air slide assured the shaft slided smoothly with controllable normal force in mN scale and had high positioning accuracy. The probe part which was directly in contact with target surface, can be applied to micro/nanoscale scratching as well as the measurement of sample topography by a simple tip change.     

精密冲裁压边圈上接触压应力变化规律研究

以PVDF压电薄膜为感应单元,研发出测量精冲压边圈和板料接触压应力的薄膜传感器,避免了以往两个研究的不足:由液压压力推算压边力,中间传递环节会使精度降低;以压边力进行研究,忽略了接触面积不同导致的接触压应力的差异.采用所研发的薄膜传感器测试了0.65 mm厚H62板料精冲过程.测试结果发现:接触压应力存在都是在峰值之后...