摆式倾斜角度传感器原理与设计

介绍了摆式倾斜角度传感器的工作原理,重点介绍了设计要点,并对其误差进行了分析。该传感器的分辨率达20″,在±5°的角度量程范围内,具有0.3%的线性度。     

倾斜检测仪设计

本文是基于单片机STC12C5A60S2的倾斜检测仪。倾斜检测仪的核心器件是倾斜传感器ADXL345,它可以实时测量出不同轴向的加速度分量,从而得到不同轴向的倾斜角度。当ADXL345与水平面发生倾斜时,传感器内部的敏感元件差分电容失衡,差分电容的失衡比例与加速度的大小呈正比,通过相敏解调得到倾斜加速度的大小与方向。此时传感器的电信号通过放大,并用IIC通信模式将数据传输给单片机,单片机经过读取数据、运算数据使数码管显示当前方向倾斜角度,并与设定角度进行数据比较,在倾斜到设定角度时实施报警,提醒工作人员做出相应的措施。     

电解质倾斜传感器在船载两轴天线中的应用

在分析了电解质倾斜传感器的原理和特性的基础上,完成了天线倾斜信息提取模块硬件电路设计和软件部分开发,并针对模块输出信号的特点,通过Origin7.0曲线拟合软件对倾斜传感器进行了标定,结果表明:该倾斜信息提取模块具有较高的精度和可靠性.     

双层反倾线圈结构的直线时栅位移传感器研究

针对前期研究的双层直线时栅位移传感器测量误差成分中四次谐波较大,影响传感器测量精度的问题。根据双层激励线圈的结构特点,提出了一种双层反向倾斜线圈结构的直线时栅位移传感器设计方案。通过构建双层反倾线圈产生磁场的数学模型,分析了双层反向倾斜线圈的磁场状态,并利用电磁场有限元仿真分析双层反倾线圈直线时栅位移传感器中倾斜大小和动定尺之间的气隙对测量误差与误差谐波成分的影响,确定了最优化的设计参数。采用PCB(Printed Circuit Board)工艺研制了78个节距大小的传感器样机并进行了精度测试。实验结果表明,双层反倾斜线圈结构对原双层直线传感器中误差四次谐波抑制效果显著,在同样设置条件下,将原测量误差成分中四次谐波从40μm抑制到7μm,抑制效果达到82.5%。最终经过误差修正后的传感器对极内精度达到±13μm。     

基于图像识别的微型倾斜传感器

通过人眼观察进行识读的传统水准器式倾斜仪表，直观但精度不高、灵活性不强。通过引入CCD图像传感器采集水准器中气泡图像并结合图像识别算法分析计算气泡图形边缘，研究开发了具备倾斜角度数值输出能力的新型倾斜传感器。并进一步通过采用DSP处理器并应用嵌入式设计方法，设计了该类型倾斜传感器的小型化原型，从而显著地提高了测量精度和应用的灵活性．克服了传统仪表的不足。     

舰艇磁性检测中矢量磁传感器的姿态校正

舰艇磁性检测中矢量磁传感器姿态倾斜将导致测量不准确,为此提出了一种矢量磁传感器的姿态校正方法。通过在倾斜磁传感器位置紧密放置一标准磁传感器,以标准测量值为依据采用APO算法反推得出倾斜传感器的姿态角矩阵,根据此矩阵对倾斜传感器测量值进行修正可得到较准确的舰艇磁场测量值。通过仿真和船模实验对该方法进行了验证,实验表明测量精度有了较大改善。该方法可用于工程实际,为提高舰艇磁性检测的精度提供了有益思路。     

基于M-BUS的矿用智能倾角传感器的设计

提出了一种以P89LPC936单片机为核心的矿用智能倾角传感器的设计方案,详细介绍了传感器的组成、工作原理以及主要电路设计。该传感器采用导电塑料电位器,可精确测量井架平台的倾斜量,为煤矿生产的安全性提供重要数据。实际应用表明,该传感器测量精度高,运行稳定可靠,操作方便。     

三轴电子罗盘的设计与误差校正

介绍了三轴电子罗盘的测量原理.利用各向异性磁阻传感器和加速度传感器研制了带倾斜补偿功能的三轴电子罗盘,并论述了电子罗盘的硬件设计和软件流程.针对电子罗盘传感器的误差特点,采用十二位置标定法实现了罗盘的校正.在罗盘处于不同倾斜的情况下进行圆周测试,经误差校正和倾角补偿后的轨迹是大体重合的圆,有效降低了罗盘误差.在某些具备翻滚条件的应用场合,该校正方法还可有效补偿电子罗盘的罗差.     

基于ADXL335的堆煤传感器的设计

针对基于行程开关的堆煤传感器监控信号不准确以及基于水银开关的堆煤传感器无法灵活设置动作点(倾斜角度)的局限性,提出了一种基于ADXL335三轴加速度计的新型矿用堆煤传感器的设计方案,介绍了该传感器主要电路的设计。该传感器利用加速度计的三轴角度测量功能,实现了全方位高精度测量,能将信号及时准确地传送至胶带输送机保护控制系统,防止了煤炭的持续堆积。     

基于磁阻传感器和加速度计的电子罗盘设计

介绍了三轴磁阻传感器MMC3120MQ的技术特点,并利用此传感器、三轴加速度传感器ADXL335和微控制器MSP430F2618设计了一种具有倾斜补偿功能的手持式电子罗盘。详细分析了磁阻传感器的误差模型,并给出了基于最小二乘椭球拟合的误差补偿算法。在无磁测试转台上进行了测试,试验结果验证了该电子罗盘能够达到较高的精度,水平放置时航向角绝对误差最大值为1.2°左右,可广泛应用于民用导航领域。     

微机械气流式倾角传感器的研究

提出了一种能敏感倾角的微机械气流式传感器.采用微机械工艺在硅板上腐蚀出一个深槽,在深槽上设置2个有金属薄膜热敏电阻器的悬臂梁,用半圆球外壳封装成一个密闭腔体形成敏感元件;通过惠斯登电桥提取倾角电压信号;利用单片机和温度传感器构成补偿电路,实现温度补偿和线性度补偿.测试结果表明:测量范围为+30°,分辨率为优于0.1°,...     

LTE中电调天线角度远程测量研究

提出了LTE中,用移动终端远程控制eNodeB,对电调天线的方向角、机械下倾角和电子下倾角进行测量的方法。设计了用于LTE电调天线远程测量系统的协议以及该系统的实现方案。该方案使用光电传感器测量电子下倾角、二维倾角传感器测量机械下倾角和方向角。将该系统用于LTE网络规划及优化设备中,可实时监测天线的角度同时达到改善网络质量的目的。     

基于倾角传感器的大型广告牌匾倾斜监测系统设计

为了提高城市安全管理水平,方便监管单位快速掌握突发情况,提出应用传感器技术进行大型广告牌匾倾角监测的监管方式,并设计了基于倾角传感器的监测系统。系统由前端信息采集装置和后台信息处理与展示部分组成。其中,利用前端信息采集装置中的MEMS倾角传感器每隔一定时间间隔采集大型广告牌匾的倾角数据,并将监测数据通过GSM无线通信方式传送给后台服务器,最终由服务器完成数据解析、数据入库、监测和预警及We b界面展示。系统具有全天候、实时性的特点,在提升大型广告牌匾监管效率的同时大大节约了人力成本,是物联网技术应用于“智慧城市”领域的一次有益尝试。     

数字开关式倾角传感器设计

倾角传感器的种类繁多,性能各异,但在诸如很多条件恶劣的现场监测等工程应用中,现有很多角度传感器的性能、造价、使用方便性等因素很难同时达到使用者的期望。基于一种数字开关式直线位移传感器,设计了倾角传感器。该直线位移传感器结构简单,使用方便,造价低,性能可靠,并制作了传感器模型进行了可行性实验,实验效果很好。     

基于三轴加速度传感器的倾角测量系统的设计

基于美国AD公司ADXL345三轴加速度传感器,设计了一个以C8051F040单片机为核心的实时倾角测量系统,详细分析了模块的硬件实现以及软件实现方法。经实验结果表明,此系统结构简单,能够实时检测并显示倾角,具有较好的稳定度和精确度,实际应用中效果良好。     

Radon变换与功率谱结合的PSA图像倾斜度自动校正算法

针对卟啉传感阵列(PSA)图像中卟啉点阵列可能发生倾斜的现象,设计了一种自动校正算法.算法之初对图像进行滤波、对比度增强操作,并求得图像的二值形态学边界,利用此二值边界图像作为求取倾斜角度运算的输入,减少了噪声的影响,同时也降低了时间的花费;而后利用radon变换与功率谱结合的方法来求取倾斜角度,解决了单纯的radon...     

足式机器人腿部倾角传感器信号处理研究

足式机器人在自主行走时,一般通过倾角传感器来测量腿部转动角度计算足端位置,然而目前足式机器人腿部倾角传感器测量时易受噪声干扰、温度等因素的影响,导致测量精度低,足端位置估计不准确.针对以上问题,提出新的倾角传感器信号处理方法,首先利用卡尔曼滤波方法对倾角传感器输出信号进行滤波预处理,然后把滤波信号和倾角传感器输出温度值作为建立的双输入单输出RBF神经网络模型的输入变量,采用蚁群聚类算法的并行寻优特征和自适应调整挥发系数方法来确定RBF神经网络基函数位置.实验结果表明,提出的算法能很好地滤除倾角传感器信号中的噪声,实现了倾角信号的温度补偿,测量误差能够控制在0.75％以内,具有实际运用价值.     

铍青铜倾角传感器及其线性度补偿

用弹性较好的铍青铜材料作为振动元件,设计制作了“三明治”式差动电容检测结构的倾角传感器、给出敏感头结构尺寸,利用弹性力学分析了传感器的力学特性,推导出被测倾角和铍青铜元件偏角的关系。使用单片机,通过软件线性度补偿,提高了倾角传感器的输出线性度。该传感器结构简单,成本低,稳定性好,使用方便,并经过在全量程范围内测试,最大误差为6°。     

差动式杠杆增敏结构FBG倾角传感器

研制了一种差动式杠杆增敏结构光纤Bragg光栅(FBG)倾角传感器,轻质杆通过杠杆增敏加压原理把质量球的倾斜量转化为悬臂梁的挠度变化,最终引起FBG波长的变化.推导了其数学模型,根据理论计算的数据加工传感器,并对该传感器进行了倾角标定实验和重复性实验.实验结果表明:FBG倾角传感器量程范围-40°～40°,倾角传感器的灵敏度为28.6 pm/(°),拟合度R2为0.997,重复性为0.92％.