一种压电式六维加速度传感器的校准方法研究

基于多只压电式单轴加速度传感器的压电式六维加速度传感器的传感误差主要由多只压电式单轴加速度传感器的安装误差和输出误差决定.为了对压电式六维加速度传感器的传感误差进行估计和补偿,提出并研究了一种压电式六维加速度传感器的校准方法,建立了压电式六维加速度传感器的校准模型.在此基础上,分析了校准过程中加速度激励误差对校准结果的影响和最佳角加速度激励频率的范围,建立了对校准误差进行估计的方法.研究结果表明,利用所建立的校准方法和校准误差估计方法不仅能够准确地实现压电式六维加速度传感器的校准,而且能够对校准结果的误差进行估计.该研究工作为压电式六维加速度传感器的误差补偿和精度提高奠定了基础.     

压电式六维加速度传感器输入输出特性研究

针对目前六维加速度传感器普遍存在解耦过程复杂、计算效率低的现状,在ADAMS软件中对已有的一种压电式六维加速度传感器进行建模研究,分析不同驱动条件下传感器的输出特性,探究在该压电式传感器解耦过程中忽略动平台相对于静平台的运动对传感器解耦计算效率及精度的影响,并绘制出理论输出误差与加速度输入量中线幅值、线频率、角幅值和角频率间的关系曲线。研究表明：解耦计算时忽略该传感器动平台相对于静平台的运动会引入一定的误差且该误差取决于加速度输入量,当输入量满足一定条件时,通过简化解耦算法得到的加速度与简化前的解耦算法所得的加速度相比,所引入的额外误差不超过0.2%,而计算速度可提高2倍。     

一种新型六维加速度传感器的结构设计与分析

基于Stewart平台,设计了一种新型的六维加速度传感器,进行了传感器结构设计和固有频率计算,分析了传感器的加速度量程和加速度测量的应力应变情况,为实际制造和应用提供了理论依据。     

一种并联式六维加速度传感器参数优化研究

并联机构作为弹性元件研究六维加速度传感器,参数众多难以优化,尤其是理论模型实体化后因为体和面代替了点和线产生的结构误差影响传感器的测量精度鲜见文献报道.在分析并联式弹性元件众多参数的基础上,建立了具有5个参数的理论简化模型,完善了基于空间模型理论的性能图谱寻优法,并对理论简化模型参数进行优化,通过对不同优化方法优化结果的比较,论证了该方法获得的优化结果更适合具有特殊球型结构并联式弹性元件;将理论模型实体化后建立了实体化模型,应用正交试验和极差分析法对实体化模型参数影响传感器测量精度情况进行分析,并获得了优化的实体化模型参数值,通过算例计算了实体化后产生的结构误差为1.617％.最后对研究的六维加速度传感器样机进行标定试验,结果表明采用的参数优化方法能够获得高的传感器测量精度.     

一种六维加速度传感器的测量属性分析*

本文研究的六维加速度传感器为并联机构,旨在用于低频作业装备下的小量程加速度测量。为了能够准确地获取传感器的测量属性,采用并联机构的守恒转换的方法求解传感器的刚度矩阵,通过对传感器的简化建立系统的无阻尼自由振动模型,获得传感器固有频率求解的理论表达式,对双悬臂梁弹性元件进行分析,计算获得悬臂梁弯曲应力与上平台加速度加载的关系曲线,利用有限元分析仿真确定传感器的测量范围,经过实验验证,证明该传感器在16 Hz,x轴方向0~10 m/s2的加载状态下传感器测量电压与加速度加载量之间具有良好的线性关系,传感器的线加速度精度为1.3%。     

一体化结构六维加速度传感器设计

提出了一种基于单惯性质量块的一体化结构六维多维加速度传感器设计,介绍了传感器的工作原理,采用有限元工具对传感器静态和动态特性进行了分析,给出了弹性体的应变分布、固有频率及振型等,实验结果表明传感器的误差小于1%.     

基于LabVIEW的六维加速度传感器测量系统设计

设计了基于LabVIEW虚拟仪器技术平台的六维加速度传感器软件测量系统。该系统能够根据具体测量要求对压电陶瓷输出的实时电荷量实现自动采集,并对其进行滤波处理及信号频域特性分析,通过嵌入MathScript Node对传感器检测到的六维加速度进行解耦运算。通过LabVIEW软件中自带的3D图形模块实时显示传感器外壳的位置和姿态,以实现虚拟现实功能。     

压电式六维加速度传感器实时信号处理系统

为了实现基于9-SPS冗余并联机构的压电式六维加速度传感器的实时测量,研究并设计了一种基于FPGA和DSP的实时信号处理系统.该系统以FPGA为控制器对各种外设进行控制,以DSP实现加速度解算算法.该系统对9通道电荷放大器进行智能控制并对其输出信号同步采样,显示和存储计算得到的被测对象六维加速度信息.经过验证,该实时信号处理系统在传感器工作频率范围内能够满足实时性要求,而且操作简单,使用方便,具有良好的人机交互界面.     

基于Kane方法的并联式六维加速度传感器动态特性研究

六维加速度传感器因其系统的复杂性,对其动态特性的研究较少。针对所研究的并联式六维加速度传感器(以下简称并联惯性传感器),建立基于Kane方法的动力学模型,对并联惯性传感器的动态特性进行理论分析,通过传感器理论模型的结构简化和忽略系统阻尼的影响,建立动力学模型的解析解方程,推导传感器的固有频率和振型,与有限元法仿真环境下得到的试验数据进行比对,验证所建立动力学模型的准确性。在传感器工作频率带宽内,采用一定频率的加速度荷载进行标定试验,试验结果表明线加速度测量精度为1.3%。     

六维加速度传感器的模型设计

针对现有六维加速度传感器结构复杂、量程小等缺点,设计了一种基于冗余并联机构的弱耦合六维加速度传感器,其具有结构简单、精度高、量程大、解耦快等优点.详细介绍了传感器的结构设计和解耦过程,对冗余并联机构、压电陶瓷和弹性球铰链的性能进行了分析.通过Matlab仿真验证了实时测量的可行性及精确性,为六维加速度传感器的设计提供了...     

用线性加速度计实现无陀螺平台稳定的理论研究

为实现加速度计在平台稳定控制中的应用,需要建立相关的理论基础.简述了线性加速度计在光电稳定平台装置中的应用研究;在证明刚体角运动与基点位置选择无关的理论基础上,提出了线性加速度计在稳定平台中可行的配置方案;解决了线性加速度计在实际应用中安装不便所带来的问题.     

快速成形技术的应用与发展

简要介绍了快速成形技术的基本原理、类型、工艺方法和技术特点。阐述了快速成形技术在工业造型、机械制造、模具制造、医学、航空航天、考古及艺术等多领域的应用,并对快速成形技术今后的发展方向作了阐述。     

面向快速原型制造的数据模型简化处理

随着坐标测量设备的发展,获取海量包含被测物体更多细节的数据已非常方便,但复杂且冗余的数据模型既对计算机的存储容量、处理速度、绘制速度以及传输效率等提出很高的要求,又在一定程度上影响制造企业响应市场的快速性。研究快速原型制造的数据模型简化处理,首先,依据网格简化的特点,提出一种快速重建STL拓扑信息的新算法;然后,在总结现有三角形折叠简化算法简化过程的基础上,提出一种改进的基于三角形折叠的网格简化算法;最后,通过自行开发的数据模型简化处理系统实现该算法,并例举示例进行验证。实验结果表明,所提出的简化算法能够很好地简化光滑平坦区域,同时对曲率变化较大的局部区域简化效果也比较明显。     

基于反求工程和快速原型技术在产品开发中应用

反求工程和快速原型技术作为当今的先进制造技术，在汽车、家电、医疗和航空等制造业领域具有广泛的应用前景。介绍了以反求工程和快速原型技术为支撑产品开发的方法，并对其中的数字化产品建模、原型生成和模具加工等关键技术进行了分析。并描述该方法对摩托车后挡风罩开发的全过程。     

离心式惯性传感器的结构原理及性能测试

本文介绍了离心式惯性传感器的结构及工作原理,并依据离心式惯性传感器的性能要求、技术条件和试验大纲以及部队的实际情况,设计了离心式惯性传感器的测试系统,该系统采用单片机控制技术实现负角加速度产生及调节,并通过相应的传感器将各种激励信号、测量信号反馈到系统,以形成闭环控制,实现测试精度.     

新型加速度传感器在倾角测量中的应用研究

详细介绍了新型三轴加速度传感器MMA7260Q的结构、工作原理及其功能.测试了此加速度传感器敏感轴随倾斜角度变化的输出特性,并利用其感受重力加速度在传感器三自由度上的大小,测量物体倾斜角的大小.推导了该传感器的计算公式,并介绍了MMA7260Q与MSP430单片机的接口电路.     

高低温环境对三轴高 g 值加速度传感器灵敏度变化影响研究

针对高低温环境对高 g 值加速度传感器灵敏度影响机理不清的问题,通过建立两端固支的敏感单元数学模型,得到了传感器灵敏度与敏感单元纵向应力、横向应力的关系。 通过热-力耦合仿真分析得到了传感器灵敏度与温度间的关系,在-40℃ ~ 50℃范围内,传感器灵敏度随温度的增加而减小,且在-40℃ ~ 20℃ 范围内灵敏度变化较快,在 20℃ ~ 50℃ 范围内灵敏度变化较慢。 通过传感器高低温试验得到高低温环境下传感器灵敏度数据,-40℃条件下灵敏度大小为 0. 523 μV/ g;50℃ 条件下灵敏度大小为 0. 516 μV/ g。 与仿真结果进行对比,验证了温度变化对传感器灵敏度的影响规律,为提升高 g 值加速度传感器在高低温环境下测量精度具有理论参考意义。     

空间转镜扫描机构的虚拟样机模型建立及动平衡仿真实验

从常用的空间转镜扫描机构出发,利用虚拟样机技术建立此扫描机构在步进扫描、连续高速扫描工况下的虚拟样机模型,并且在虚拟样机模型中进行了动平衡优化设计的虚拟仿真实验,得出该机构在不同工况下轴承的受力情况,最后针对仿真结果进行了验证.     

基于虚拟样机的拉延压力机外滑块机构运动性能研究

针对双动拉延机外滑块工作机构的特点,分析了外滑块传动系统的的运动特性.利用仿真软件建立了双动拉延机的串联四杆外滑块工作机构的多体动力学模型,进行了运动学仿真分析,同时,建立了相应的曲柄滑块机构,对两种机构的滑块位移、速度与加速度曲线进行了比较.结果表明:与曲柄滑块机构相比,该串联四杆机构在下死点附近的速度低、加速度小、具有急回特性的特点.研究结果可对拉延压力机的开发提供参考.