电容式位移传感器的线性度标定与不确定度评定

由于光刻投影物镜装调中电容传感器的线性度指标不能够满足位移调节精度的需求,本文提出了一种提高电容传感器测量线性度的方法。该方法采用压电驱动器提供位移进给;采用高精度激光测长干涉仪校准电容传感器的线性度,提供位移反馈以保证运动控制精度。采用高阶曲线拟合方法得到拟合系数对传感器线性度进行在线标定;对标定实验中的环境、安装、机构以及控制等进行不确定度分析与评定以保证电容传感器的线性度测量精度;最后进行电容传感器线性度的标定实验。实验结果表明:本文提出的线性度标定方法能够减小各误差项对于测量结果的影响,标定后传感器线性度由0.047 14%提高至0.004 84%,近一个数量级,并且线性度重复性较高,重复性偏差为0.38nm,全行程内线性度的合成不确定度为5.70nm,能够满足光刻物镜中位移控制精度的需求。     

线结构光传感器的静态性能测试研究

针对线结构光传感器各项静态性能参数对其测量精度影响的问题,设计了一套线结构光传感器静态性能测试方案。在高精度移动平台上使用二级量块、纳米定位台和激光干涉仪,对传感器的重要静态性能参数,如稳定性、重复性和线性度进行了分析,量化了各项静态性能参数对传感器测量精度的影响;以二级量块的工作面作为传感器测试试验的测量表面,结合高精度移动平台实现了传感器全测量区域的测试;使用激光干涉仪对移动平台的定位误差进行了补偿,提高了测量结果的可信度。研究结果表明:传感器需1 h的时间进行稳定来保证测量精度,其测量区域的中部重复性最佳,该区域重复性均值为0.418μm;传感器线性度对其测量精度影响最大,由传感器非线性引起的误差最大为11.2μm。     

适合于土压力测试的新型光纤光栅传感器性能研究

土压力测量是土力学研究要点,传统土压力传感器因不具备长期稳定、耐久性和抗电磁干扰等功能无法满足结构监测要求.光纤光栅,因有精度高、体积小、耐腐蚀等优点,被作为传感元件,设计了一种新型光纤光栅土压力传感器,理论分析其测压原理及可行性,并以实验方式对该传感器性能进行校核.研究表明:此光纤光栅土压力传感器的温度自补偿功能、线性度和重复性、总精度等都较好,满足工程需求,能用于岩土工程结构的长期健康监测.     

集成激光位移传感器和编码器的曲面仿形测头研究

为实现对大量程自由曲面的高精度仿形测量,提出了一种利用闭环运动控制技术集成激光位移器和线性编码器的新方法。采用线性编码器和精密线性机构以及运动控制卡组成Z向位移量伺服随动系统,步进电机自动调整激光位移传感器位置使其工作在中心范围(95～105mm)内,线性机构位移量可由线性编码器测量得到,自由曲面的起伏变化可通过激光位移传感器和线性编码器的输出而得到。与激光位移传感器进行了线性度、示值误差以及重复性等精度参数对比实验,结果表明系统在扩大测量范围的同时具备较高的测量精度。     

柴油机低温起动工况的传感器在线诊断

应用径向基函数网络(RBFNN)和正交最小二乘算法(OLS),提出了一套针对柴油机低温起动的传感器在线故障诊断策略。以传感器采样值作为RBFNN的输入,传感器故障作为输出,进行了柴油机低温起动的传感器在线故障诊断训练与学习。利用RBFNN诊断策略,进行了柴油机低温起动的电流传感器、电压传感器和转速传感器的硬故障(短路、断路、值不变)和软故障(线性度、灵敏度、重复性等误差)的在线诊断试验。结果表明:传感器硬故障的诊断率达到95.6%;最大线性度误差为0.5%,最大灵敏度误差为0.8%,最大重复性误差为0.1%,满足国排放的OBD管理标准。     

用于抽油机井示功仪的载荷位移一体化智能变送器

针对目前内部集成载荷传感器与位移传感器的抽油机井示功仪结构复杂、不易生产和调试的问题,提出一种结合变阻式载荷传感器和集成式加速度传感器的可分离的载荷位移一体化智能变送器的设计思想,给出了基于MSC1202芯片的具体实现方案。测试结果表明所设计的载荷位移一体化变送器稳定性与重复性好,精度与线性度高,同时具有一定的智能性。该变送器可以方便灵活地与标准无线发送模块组成无线抽油机井示功仪,具有很好的实际应用价值。     

用于假手指尖的光纤光栅触觉力传感器研究

针对现有假手触觉测量常用的薄膜压力传感器精度不佳、线性度差、迟滞性高等问题,研究了一种可安装于假手指尖的光纤布拉格光栅触觉力传感器。首先,通过传感单元的微小化结构设计,可以将施加的外力转化为光纤承受的轴向力;进而,通过有限元对传感器结构参数进行优化,提高了光纤光栅对于压力的灵敏度;然后,围绕假手指尖应用的需求,制作了这种光纤布拉格光栅触觉力传感器;最后,对该传感器进行了性能标定、对比分析和应用抓取3个实验分析,实验结果表明:该传感器压力灵敏度为0.103 8 nm/N,线性度R~2为0.998,重复性误差为1.32%和迟滞性误差为2.19%;与现有的薄膜压力传感器对比,该传感器的线性度和重复度都更高,迟滞性更低。     

工程化光纤光栅液体压力传感器的研制

液体压力是流体压力管道结构的重要荷载,传统的液体压力传感装置无法满足长期监测对其稳定性与耐久性的要求.基于双光纤光栅感知原理,针对某重点工程项目的环境条件,设计开发出了一种满足工程应用需求的液体压力传感装置,给出了详细的理论分析,并通过大量的标定试验分析了该装置的传感特性,理论与实验数据吻合很好,相差小于3％.根据随机抽取的100个传感器的标定数据,采用统计分析方法得到了该类传感器的各性能指标:测量范围0～2.5 MPa,分辨率＜0.4％F·S,迟滞＜2.4％F·S,重复性＜2.3％F·S,线性度＜2.1％F·S,总精度＜4％F·S,结果表明该传感器具有温度自补偿、线性度和重复性好、精度较高等优点,适合压力管道结构液体压力测试,具有良好的应用前景满足实际工程需要.     

液压缸用外置式磁感应位移传感器设计

针对液压缸内置式位移传感器安装工艺复杂、检修困难的问题,利用隧道磁阻(TMR)元件设计了一款外置式磁感应位移传感器。首先,对传感器的构成、工作原理及信号电路进行了设计和说明,通过Ansoft Maxwell电磁仿真平台建立了传感器模型;然后,对永磁环运动时的磁场状态及磁阻元件的输出信号进行了分析,提出了通过多个磁阻元件有效线性工作区叠加来计算永磁环位移的方法,并研究了液压缸缸筒对计算方法的影响;最后,利用实验装置对传感器的各项性能指标进行了测试。研究结果表明：在不同缸筒磁导率和厚度下,磁阻元件有效线性工作区对应的位移区间长度相等,传感器可对不同缸筒材质与厚度的液压缸进行测量,磁阻元件实际输出曲线的线性度为2.39%,精度为0.16%,满足测量误差小于1 mm时4%的线性度要求,传感器分辨率为0.008 3%,且其重复性较好,其设计是可行的。     

一种十进式模拟标准差动式阻抗传感器新电路

引言高精度差动式阻抗传感器,无论是电容、电感或电阻型,都要求差动阻抗的相对增量△Z/Z变化范围从0～±10%范围内严格保持线性,而且还要求不受环境温度等影响,故标准传感器的制造是极为困难的。在非电量电测领域内差动式阻抗传感器应用是很广泛的。而检测这些传感器的精度和线性范围,以及检验和校正与传感器相配接的载波放大器的精度和放大特性,最简单的方法是用一个精度等级很高又稳定线性变化范围宽的标准传感器,采用比     

温度传感器动态重复性,线性度与性能改进的研究

本文建立了用于温度传感器动态校准的两种阶跃温度发生装置，提出了传感器动态重复性与动态线性度的计算方法，介绍了用数字滤波器改善温度传感器动态性能的设计方法，并对ＢＴＳ—１００型ＰＮ结温度传感器进行了动态校准和动态性能改进的实验研究，给出了实验结果。     

A low cost design and development of a reluctance type pressure transducer

Transmission of Bourdon gauge reading to a remote location is very important in industry. This requires a conversion of Bourdon tube displacement into an electrical signal with the help of a suitable transducer. In the present paper, a simple low cost reluctance type pressure transducer has been developed. Its theoretical analysis has been presented in the paper. The transducer has been developed and tested in the laboratory and has been found to follow the theoretical equations. The experimental results of the observed characteristics of the transducer are reported in the paper. A very good linearity and repeatability of the data has been observed.     

用遗传神经网络对光栅传感器信号高精度细分研究

针对当前提高光栅传感器测量精度方法的一些不足 ,对用遗传神经网络实现光栅传感器高精度细分 ,提高测量精度进行了研究。研究表明 ,通过少量样本点的学习 ,用神经网络拟合出光栅传感器的传输特性 ,对任意输入值 ,经神经网络泛化后 ,能产生高精度输出 ,并通过实验验证了该研究的有效性     

云南丽江产白雪茶多糖的分离提取与含量测定

采用水提醇沉法从云南丽江产白雪茶中分离提取出雪茶多糖（Thamnolia vermicularis polysaccharide,TP）,经石油醚、乙醇回流去除脂类、小分子杂质、Sevag法脱蛋白、透析后,用硫酸-苯酚法测定了多糖含量。结果表明,在10μg/ml-80μg/ml范围内,吸光度与被测物含量之间具有较好的线性关系（R2=0.9982）。重复性试验、回收率试验表明,该方法具有较好的重复性（RSD=2.47%）与准确度（RSD=2.76%）。测定结果表明,雪茶多糖中总糖含量为81.26%（RSD=2.13%）,雪茶原料中多糖含量为2.78%。     

Design and modeling of non-linear infrared transducer for measuring methane using cross-correlation method

Aiming to solve the drawbacks of traditional methane transducers such as narrow detecting range, poor stability, long response time, a novel methane transducer based on the principle of non-dispersive infrared absorption (NDIR) is designed. The operating principle of the NDIR and the components of the infrared transducer for measuring methane are introduced in this paper. In addition, the method of detecting the weak signal from Infrared detector based on cross correlation is proposed. The algorithms for calculation, calibration and compensation of the target methane concentration are also presented by applying the non-linear curve fitting to data point methodology for the Infrared methane transducer. The experimental results show that the accuracy, repeatability and stability of the concentration measured by the infrared methane transducer satisfy the requirements of coal mine safety management.     

基于正弦力加载的力传感器动态标定技术研究

针对国内现有动态标定装置精度不高、重复性较差的问题,提出了一种基于正弦力加载的新型力传感器动态标定方法;对该标定方法做了详细介绍,阐述了该标定系统中最关键的正弦机构的工作原理;利用基于最小二乘的曲线拟合法对力传感器和位移传感器输出正弦电压的幅值进行了求解,并以此为基础,依据相应公式在LabVIEW中设计了数据处理程序,实现了对力传感器动态灵敏度的精确求解;搭建了实验平台,对Interface 1010AJ型力传感器进行了1 Hz~5 Hz的动态标定,并分析了实验结果。研究结果表明,该新型的力传感器动态标定系统具有良好的精度,其误差在1.5%内。     

基于遗传神经网络的传感器系统的非线性校正

针对最小二乘等传统方法的不足，提出了解决传感器系统非线性校正问题的遗传神经网络算法。计算机仿真表明，采用这里所提出的观点和方法，其拟合精度远高于传统上应用最为广泛的最小二乘法，并且具有较强的鲁棒性。而且，从所做的研究显示，该方法还可用于其它类似系统的非线性校正。     

分光光度计主要技术指标及其检测方法

介绍了分光光度计的主要技术指标--波长准确度、波长重复性、光度准确度、光度重复性的基本概念及其检测方法.