智能刚度测量仪

本文介绍了高精度光栅位移传感器，经过对光栅输出的电信号的电路和软件细分等处理后，智能光栅传感器的测量范围２０ｍｍ，分辨率１μｍ、由位移传感器、压力传感器和测试台组成智能波纹管刚度测量仪系统。在测量系统中对由压力产生的位移误差以及压力的非线性误差进行误差补偿，提高测量精度一个数量级别，最后测量精度为２‰。刚度测量仪可以自动测量波纹管，测量时间１０秒／件，最后由打印机直接打印出所测量刚度、压力、位移的数值。     

精密位移动态测量信号特征辨识及细分新方法研究

针对数字化精密机械测量仪器和装备需要解决位移传感器信号的高倍数、高精度细分问题,通过对光栅位移测量模型的研究提出采用测量基准转换的思维方式构建空间序列理论。通过对各运动状态条件下精密位移动态测量信号的多尺度分解实现特征辨识,从而构建用于动态位移信号细分的自适应预测模型及相关细分误差实时修正技术。实验研究表明此方法可以实现圆光栅栅距内400倍细分,角位移细分误差-0.19″~0.27″。     

高精度电压气象信号产生电路设计

针对电压型气象传感器（湿度传感器HMP45D、辐射传感器TBQ-2B和气压传感器PTB220）输出信号的特点,以低功耗处理器、新型DAC、低失调电压的信号调理电路为核心,设计了一种可程控的高精度电压气象信号产生电路,模拟传感器的输出信号,为自动站采集器的故障判断和检定提供标准的气象信号源。设计上分别采用总线隔离技术、电源隔离技术和软件补偿等措施,提高了模拟信号的精度。测试表明：该电路工作稳定,输出电压精度高,误差小于10μV。     

传感器的信号调理及非线性补偿

利用传感器进行非电量的电测过程中,信号调理电路的合理构成、元器件的科学分布对减小误差、提高抗干扰能力是行之有效的;而利用连续函数的拟合及模拟乘法器则能成功地对传感器不可避免的非线性进行线性化补偿,从而提高整个系数的检测精度。     

一种可弥补信号缺陷的细分方法

由于受到光栅制造、传感器设计和调试等技术的限制,光栅传感器不可避免地存在某些缺陷,如信号幅值不稳定、信号中心电平漂移等。这些缺陷直接影响到整个光栅测量系统的精度,成为光栅测量系统最普遍存在的误差源。本文详细给出了一种新的细分方法,使用此方法可有效地消除信号幅值不稳定和信号中心电平漂移对系统精度的影响     

莫尔信号传感器光栅倾斜角度对精密定位准确度的影响

介绍利用激光干涉莫尔信号的精密定位方法,给出激光莫尔信号传感器光栅设定角度误差时的莫尔信号位移特性,以此说明了光栅设定的角度倾斜如何影响精密定位装置的定位准确度。     

光栅线位移传感器精度的影响因素分析

光栅位置检测系统是数控机床的重要组成部分,其测量精度直接决定了数控机床的精度。文章分析了影响光栅线位移传感器精度的因素,对刻线面机械加工质量、光栅标尺刻划环境、机械误差及温度因素对光栅标尺精度的影响进行分析,通过公式推导,曲线对比,分析了所列因素对位移传感器精度的影响大小,并针对影响因素提出了提高精度的相应措施。     

一种压阻式传感器信号调理电路的设计

由于压阻式MEMS传感器输出信号极其微弱,极易受到测试环境的噪声干扰,还需要外接调理电路,为了提升信号的采集精度,提出一种压阻式传感器信号ASIC调理电路的设计方案,实现输出信号的放大、滤波功能。测试结果表明,调理电路可以在10～200倍的范围内调节增益,-0.5 dB截止频率调节范围覆盖0.1～20 kHz;低频范围内,芯片的等效噪声为45 nV/√Hz。将调理电路与传感器相结合,改进的测试系统响应速度快,滤波效果更好,测试精度优于5%,传感器非线性为5.4%。同时,调理电路的大小和体积也很小,功耗低,对后续继续研究传感器测试系统有重要意义。     

一种可同时兼容四/五线制LVDT传感器调理电路设计

文中提出了一种可兼容四/五线制LVDT传感器信号调理电路。该电路的优势是不需更改硬件可对四/五线制LVDT传感器信号进行调理,将LVDT传感器位移比率信息转换为直流电压的幅值,幅值与比率成正比。该电路基于某集成LVDT调理芯片实现,通过五线制接口调理电路、四/五线制接口切换电路实现四/五线制LVDT传感器的兼容设计。并使用LVDT仿真板卡搭建了试验平台,完成了对该电路的验证,结果表明输出电压与LVDT传感器位移具有较好的线性度,全量程最大误差为-0.3%,并且输出电压幅值可通过电阻R₇调节。     

时栅传感器高精度激励信号源设计

针对时栅位移传感器在测量过程中存在低次误差的问题,分析了激励信号源误差对时栅测量精度的影响。为提高时栅位移传感器的测量精度,设计了一种基于闭环控制的高精度激励信号源。对两相激励信号进行数据采集,计算相位差及比较幅值,并将处理结果反馈到激励信号数据源,控制其相位和幅值,以满足两相激励信号的幅值相等及相位正交。试验结果表明,这种基于闭环控制的方案提高了激励信号源的精度,从而使时栅的测量精度提高了30%。