基于多传感器数据融合的准静态校准数据处理方法

静态标定后的电子测压器靶场实测时存在测不准和测试精度不高的问题,为了提高系统的可靠性和测试精度,提出了基于模拟膛压发生器的模拟应用环境的准静态校准方法.为了提高校准工作效率,提出了基于多传感器数据融合的准静态校准数据处理方法.文中详细论述了多传感器数据融合理论以及标准压力曲线上升沿校准法的合理性.用上述方法校准后的电子测压器进行靶场实测,测试数据精度高,可靠性强.     

准静态冲击波压力测量系统校准技术研究

冲击波压力测量常采用的压电式ICP传感器及高阻输出型冲击波压力传感器低频特性较差,不适宜采用静态校准,针对该问题提出了基于“比对式”的准静态校准方法。介绍了准静态“比对式”校准原理,分析了压力脉宽的选取依据,组建了标准压力监测系统,提出了精度要求,探讨了基于“比对式”准静态校准的冲击波压力测量系统的量传途径。利用落锤液压标定装置,对典型冲击波压力传感器进行准静态校准实验,获得了该传感系统的灵敏度、线性度及重复性。     

压电式压力测量系统准静态校准压力脉宽分析

压电式压力测量系统的低频(零频)特性不理想,静态校准时电荷会产生漂移,对灵敏度的获取产生影响.为准确获取测量系统的灵敏度,可采用准静态校准的方法,该方法存在如何选取校准压力脉宽的问题.根据压电式传感系统的等效电路,建立了在测量过程中电荷泄露的数学模型,分析了电荷漂移的主要原因;探讨了不同压力脉宽1 Hz内低频分量所占能量比;基于准静态校准实验,对典型压电式压力传感系统进行校准,获得了不同脉宽激励下测量系统的灵敏度,对灵敏度的差异进行分析,选取了合适的校准脉宽范围.     

宏/微运动控制的电感传感器动静态校准装置

为改善电感位移校准装置校准精度、校准量程及动态频响难以兼顾的问题,采用宏/微运动控制方法驱动校准装置作快速、精密、大范围定位.在简述校准方法工作原理及结构之后,对以静压双V导轨/直线电机组合的宏动平台及以柔性铰链/压电陶瓷组合的微动平台进行动力学建模,并获得宏微平台的传递函数.设计微动跟随宏动和宏动跟随微动两种控制策略,并进行建模和仿真分析,对比两种控制策略下的测量结果并分析原因.设计并搭建实验平台后进行校准装置的性能测试,实验结果表明:宏动跟随微动控制策略具有更高的动态频响性能,校准装置在全行程20 mm内分辨力达到5 nm,在幅值为0.05 mm的正弦频率响应实验中,动态频响达到100 Hz,可满足电感传感器的动静态校准要求.     

压力传感器准静态“绝对校准”

介绍了传感器准静态校准的意义及落锤动标装置的工作原理 ,阐明了传感器准静态“绝对校准”的定义及方法 ,按照传感器的压力量程 ,设计了相关模型段的重锤———油缸组件 ,根据实验数据建立了各压力段的“绝对校准”模型 ,并通过实验验证了模型的可行性     

航空发动机矢量推力测量系统的静态校准及不确定度评定方法研究

介绍了航空发动机矢量推力测量系统的静态校准原理,建立了静态校准的数学模型,并通过多元回归分析方法得到了各阶模型的校准系数.在此基础上,针对目前矢量推力测量系统缺少精度评定规范的问题,提出了一种基于校准系数误差传递的不确定度评定方法,并与传统的校准残余误差方法和验证残余误差方法进行了比较.校准实验结果表明,由于加载条件不...     

一种温压内爆炸准静态压力测量方法研究

针对有限空间温压爆炸准静态压力准确测量问题,依据传压管道滤波效应特性,设计了一种准静态压力测量组件,建立了温压内爆炸准静态压力测量方法。采用圆柱杆上的螺旋形凹槽结构,与内管壁组成了微型传压管道,与压阻型压力传感器配合,形成一种准静态压力测量组件,抑制了爆炸压力波中高频冲击波分量的传播,减小了爆炸光、热对压力传感器性能的影响。在激波管和准静态压力校准装置上,分别测量了压力组件的输出信号,得到测量组件的升压时间小于0.24 ms,测量误差小于0.6%,满足内爆炸场准静态压力的测试需求。目前,该测量方法已用于温压炸药内爆炸效应试实验中,为温压炸药爆炸释能评估提供了测试基础。     

数据采集系统中内装式高速高精度动、静态自校准模板的设计

介绍了PHD－2000数据采集系统中内装式高速高精度动、静态自校准模板的设计（该自校准模板包括数字部分和模拟部分）。重点介绍了5个部分的设计，包括部分中数字信号处理器DSP部分的设计、可编程逻辑器件CPLD部分的设计，以及模拟部分中数／模转换部分、精密衰减器部分和滤波器部分的设计。该自校准模板的设计成功对于提高数据采集系统的性能和可靠性、方便航空现场测试具有重大的意义。     

基于贝叶斯估计的放入式电子测压器准静态校准数据处理方法

为解决贝叶斯估计法无法用于直接处理准静态校准数据的问题,提出了一种先对数据进行预处理,随后进行正态性分析获得正态性参数,最后依据正态性参数进行贝叶斯估计的多传感器动态测试数据融合的处理方法。经过计算分析,放入式电子测压器准静态校准数据具有较好的正态性,使用贝叶斯估计法处理充分考虑了测试数据的统计规律特性,减轻了多传感器测试系统中单传感器对测量整体结果的影响;经实验验证,其同时明显提高了数据相关性,能进一步提高测试可靠性。对于火炮膛压的精确测量有显著意义。     

传感器静态校准数据最佳拟合直线的一种求取方法

根据切比雪夫最佳逼近理论提出了求取传感器静态校准数据最佳拟合直线的方法，相应的程序运行结果表明了数据拟合的最优性。     

瞬态压力测试系统的环境因子校准

多数瞬态压力信号的测量是在恶劣环境下进行的,用静态校准的特性直接用于动态参量的测量会给测量结果带来很大误差,为了减小测试环境对测试系统的影响,提高测试数据的置信度,提出了环境因子校准的思想.文中分析了两类环境力信号对测试系统输出信号的影响,介绍了火炮膛压测试仪和石油井下射孔压力测试仪的环境因子校准系统组成及工作原理.经...     

飞行试验脚蹬力测试系统在线校准技术研究

飞行试验中脚蹬力测试系统的校准,常规采用将测试系统拆卸后进行校准的方式,易造成传感器损坏,且所经环节多工作效率低。本文对脚蹬力传感器测力原理及供电电压对传感器输出的影响进行研究,提出一种新的脚蹬力测试系统在线校准方法以解决上述问题。并对该方法进行验证,对多架试验机共6组脚蹬力测试系统分别采用传统方法及新方法进行校准,结果表明两种校准方法下的校准曲线基本一致,最大偏差不超过总测量范围的0.15%,满足飞行试验机载测试精度的需求。最终表明该校准方法准确可靠,可应用于机载脚蹬力测试系统校准。     

基于加权数据融合和相关性的微型电子测压器改进的动态校准方法

为确保微型电子测压器在高温、高压、高冲击的实测环境中的测试精度,缩短校准周期,设计了模拟火炮膛内压力环境下的微型电子测压器动态校准系统,并从"虚拟"标准测试系统的建立和测压器动态灵敏度的计算两方面介绍了原始和改进的动态校准方法.对比分析其结果可知,改进的动态校准方法不仅能提高微型电子测压器的测试精度,而且能有效缩短校准周期,从而验证了改进的动态校准方法的可行性和合理性.     

电子探空仪基测箱校准结果的不确定度评定方法的研究

针对电子探空仪基测箱尚缺乏其校准结果不确定度评定方法的研究,介绍了不确定度的评定方法及合成标准不确定度和扩展不确定度的计算方法,综合研究了电子探空仪基测箱的温度、气压、湿度、风速、输出电压及电池电压六项校准项目的校准过程及校准过程所使用的主要测量设备,分析了影响各项校准项目校准结果的不确定因素,并依据相关的规程规范对JKZ1-1型电子探空仪基测箱的各项校准项目进行了校准试验,并对其校准结果进行了不确定度的分析与评定,得出每项校准项目的校准结果均符合要求。该研究成果可为电子探空仪基测箱的实验室校准提供一定的技术依据,近而为准确评估天气预报、气候分析、科学研究和军工活动、国际探测数据交换等提供一定的数据支撑。     

拖锥在空速系统校准中的应用

大型运输类飞机试飞过程中,空速系统校准是一个非常重要的科目。分析了飞机空速系统静压测量的基本原理,给出了使用拖锥法测量空速的详细方案和系统组成,提出了使用该方法完成飞机空速系统校准时需要完成的各种实验室实验、校准方法、补偿方法、飞行试验、试验结果与误差分析、注意事项等。     

基于平面棋盘格标定板的三维空间标定新方法

在总结分析国内外摄像机标定技术研究的基础上,针对体育科研中使用三维立体 框架进行摄像机标定在标定范围、误差、便携性及时效性等方面存在的不足,提出了使用平面 棋盘格标定板进行三维空间标定的新方法。选取了5 m、10 m 和30 m 的拍摄距离,标定参照 物选用传统三维辐射式立体框架和自制二维平面棋盘格标定板,对标准1 m 长度的比例尺进行 三维重建,对两种标定方法进行了精度比较。此外还对标准1 m 板在测量空间的不同位置（测 量画面中间、边缘）进行了误差分布分析。实验结果表明,基于平面棋盘格标定板的摄像机空 间标定方法具有一定的优势,不论从使用方便性还是测量精度方面都克服了三维立体框架在使 用中的不足,理论上能够满足体育科研的需求。     

高压动态校准的水激波管

提出了预压水激波管动态校准方法。通过施加预压给水激波管产生的脉冲信号,在水激波管所产生的频率丰富的脉冲信号基础上叠加不同的静态预压,利用准δ脉冲校准原理,对高压测试系统进行动态校准。对3种高压传感器的测试数据分别建立了数学模型,进行了频谱分析,得出了3种高压传感器的频率响应特性。     

视觉测量中光平面的标定方法研究

讨论了基于视觉的激光扫描测量中,光平面的直接标定方法。为了进一步提高系统的测量精度,在研究了投影矩阵与坐标变换关系的基础上提出了一种光平面的间接标定法,利用标定靶平面所确定的约束关系,通过投影矩阵求解光条上特征点的世界坐标,再建立超定方程组求解光平面的法向量。该方法提高了光平面的标定精度,进而提高了三维重建的精度。最后通过实例对两种标定方法在三维重建中的精度进行了比较。     

AFM微悬臂梁探针弹性常数各种标定方法的比较与分析

微悬臂梁探针是基于原子力显微镜(AFM)的微纳尺度力学测试中重要的力传感元件,其弹性常数的准确程度直接影响力学测量结果的可靠性。但是,目前已有的众多标定微悬臂梁探针弹性常数的方法都有各自的局限性,且准确性各异,因此需要对各种方法进行对比来选择出最佳方法。选取三种商用悬臂梁探针利用本实验室搭建的基于天平法的可溯源微悬臂梁探针弹性常数标定仪对其法向弹性常数进行标定,之后再将相同悬臂梁用三种常用标定方法（尺寸参数法,Sader法,热噪声法）进行再次标定。对不同方法测量结果进行比较,分析并详细讨论每种方法的优缺点与适用范围。结果表明相比于其他方法,微悬臂梁探针弹性常数标定仪（天平法）可测范围广,精度高,可溯源,可成为精确标定各种悬臂梁探针弹性常数的最佳方法之一。     

高阶径向畸变对张正友平面标定算法精度的影响

机标定是视觉测量工作中非常重要的一步。张正友教授提出的基于平面标定物的相机标定方法,是目前使用最广泛的方法之一。但张氏方法只考虑前两阶的径向畸变,因此,本文研究高阶径向畸变对张氏标定方法精度的影响。以棋盘格作为仿真模板,对其进行基于Matlab的仿真标定实验,求得不同径向畸变条件下标定结果的误差,并分析其关系。通过仿真实验结果分别绘制三阶径向畸变与标定误差的关系曲线及四阶径向畸变与标定误差的关系曲线。三阶径向畸变和四阶径向畸变对标定误差的影响十分相似,高阶径向畸变与标定误差关系曲线基本符合抛物线。同时,高阶径向畸变对二阶径向系数标定精度的影响远大于对一阶径向系数标定精度的影响。