MEMS无线数显角度测量仪设计

针对双轴或单轴高精度角度测量的工况需要,采用8位单片机为主控芯片,高精度数字MEMS为传感器芯片设计了一种体积小、功耗低的无线数显角度测量仪.远端上位机通过ZigBee无线模块对测量仪进行操作和三维显示,同时集成OLED屏可就地显示测量数据.具有双轴±90°倾角测量和单轴绝对式0°~360°转角测量功能.测试结果表明:该测量仪测量精度为0.1°,具有较高的推广应用价值.     

汽车助力转向专用角度传感器设计

针对小型汽车电动助力转向（EPS）中的扭矩传感器进行研究设计,并制作了一种角度传感器,分辨率可达到0．08789°,具有低功耗、工作温度宽的特点。对设计制作出来的角度传感器进行了调试测量,由误差分析结果对角度传感器系统进行了改进,经改进后的角度传感器线性度良好,输出示值误差范围达到了所要求的精度。     

基于加速度计的坐标系匹配方法研究

为了提高加速度计应用中坐标系的匹配精度,提出了基于加速度计的坐标系匹配方法,介绍了其基本原理,并对加速度计的测角方法进行了深入研究.试验结果表明:该方法测量最大误差≤0.3°,满足实际应用要求,有效地解决了加速度计应用中的坐标系匹配问题.     

数字化细分方法在EPS扭矩传感器中的应用

根据所设计的一种磁电式相位差式EPS扭矩传感器的结构以及EPS扭矩传感器的工作环境,提出将数字化细分方法应用与此扭矩传感器;通过数字化细分方法测量传感器扭杆弹簧两端的角度间接地测量相位差;最后搭建了一个测量角度的原趔机对此方法进行测试,测试结果表明角度的测量精度可达0.1°,从而其扭矩测量精度也可达到0.64nm,能够满足EPS系统的控制精度要求.     

基于STM32的开关磁阻电机角度位置控制系统

针对开关磁阻电机精确角度控制的需要,设计实现了具有高精度的角度位置控制系统;利用STM32的捕获定时中断提供速度准确估算,为提高角度校正的精度,引入了定时器通道内置的异或逻辑并节约了中断接口,最终转换角度为定时脉冲,实现精确的角度控制;实验结果表明其高速情况角度最大误差在0.2°,低速下角度最大误差0.07°,具有较高精度,足以满足工程需要,为实现角度优化控制算法提供了基础。     

基于FPGA的单相电力线阻抗测量仪的设计

介绍了单相电力线阻抗的测量方法,并以FPGA为基础设计了新型的数字化单相电力线阻抗测量仪.在系统设计中,采用DDS技术产生高精度的正弦激励信号,利用SOPC技术在FPGA片内集成了32位NIOSⅡ CPU和所需的外设资源,降低了设计难度,提高了系统的集成度;通过可编程开关电容滤波器进行窄带滤波,有效地滤除了工频谐波干扰.该测量仪在实验测量中获得了较高的测量精度,能满足实际工程的应用要求.     

立靶测试系统中高精度角度测量研究

为弥补传统光电立靶中相机仰角角度值不能实时显示的不足,介绍了一种新型高精度立靶密集度测试系统角度测量电路的设计;该角度测量电路主要由高精度角度传感器、51单片机、多位LED显示部分构成,可以完成线阵CCD相机仰角的实时测量和显示,精度可达0.0027°,并且可以和上位机进行多路串口通信,方便对多台线阵CCD相机仰角进行监控,避免在测量过程中因相机仰角的变化而带来的测量误差.     

改进的自适应神经模糊推理系统的角度传感器误差补偿方法

角度传感器测量精度控制在工程应用中非常重要, 直接影响其实际应用的效果. 当被测物理量和角度传感器输出之间为复杂非线性关系时, 传统方法已难以获得满意的结果. 本文引入了一种基于改进的自适应神经模糊推理系统的误差补偿方法, 阐述了模型建立过程与步骤, 并对一个16位绝对式光电编码器进行了精度检测与误差补偿. 实验结果证明, 与多项式拟合法和BP神经网络相比, 改进的自适应神经模糊推理系统可显著提高光电编码器的测量精度; 相比于补偿前, 补偿后光电编码器测量精度可至少提高7.5倍.     

舵机转角精确测量系统的设计

针对电动舵机的角位置和角速度信息测试需求设计了一种基于光电编码器和DSP的全数字测量系统。首先根据需求确定传感器的选型指标,特别对其转动惯量提出量化要求以减小对舵机性能测试的影响,然后以DSP为核心设计测量系统的软硬件,实现了系统的功能配置和舵机偏转角度、角速度等多项运动信息的实时计算与显示,最后对影响系统测量精度的因素进行分析,并给出了系统的实现与测试方法。实验表明,系统角度测量精度达到0.05°,而且配置简单、信息量丰富、实时性好,满足对舵机角位置信息较高精度的测量需求。     

具有温度补偿的高精度二维倾角传感器

介绍了一种具有温度补偿的高精度二维倾角传感器。设计了基于STM32的主控与双轴角度信号采集电路、数据通信电路、温度采集电路等模块,开发了一种提高传感器精度与温度补偿算法。实验结果表明:补偿后的倾角传感器满量程误差达到0. 14%,分辨率达到0. 003°,可以满足工业上姿态测量的需求。     

基于多传感器数据融合的转向参数测量仪设计

针对目前场（厂）内机动车方向盘转向参数测量仪装夹机构复杂、测量结果误差大的问题，提出一种基于多传感器技术的转向参数测量仪方法。通过加速度传感器、地磁计对陀螺仪角速度进行补偿，采用四元数融合算法对9轴MEMS传感器采样数据进行融合，修正因方向盘倾角对转向角测量结果的影响。通过设计转向参数测量仪硬件平台验证算法的可行性，实验结果表明融合算法能够提高转向角的精度。     

平行双关节坐标测量机的精度设计

平行双关节坐标测量机是一种新型非正交坐标测量设备,具有结构简单,精度高,便携等优点。文章首先介绍了平行双关节坐标测量机的测量原理,然后分析了影响仪器测量精度的误差源及误差源的可能修正精度,计算了仪器测量总误差。根据仪器设计精度进行了误差分配,并对误差分配进行了仿真计算,总结了仪器误差分布规律。本文的研究为指导测量机的结构设计和标定提供了依据,为实现平行双关节坐标测量机的测量精度指标提供了扎实的理论基础。     

基于GPS/BD机动参试设备角度标校方法研究

针对机动参试的高精度测速设备标校存在的问题,利用GPS/BD卫星导航定位系统进行方向测量,具有设备简单、体积小、成本低、初始化时间短、精度高、无积累误差、不受地理条件影响等优点.设计了双天线GPS/BD系统进行雷达设备角度标校方法,在完成雷达角度标校的同时还可进行站址坐标的测量,降低了雷达设备对测量场地的要求,为实现真正意义上的机动参试奠定了基础.经某高精度测速设备试验表明,该方法标校精度与传统的方位标校方法相当,但标校效率提高,过程得以最大程度简化.     

全角模式半球谐振陀螺的信号检测

半球谐振陀螺由于制造工艺和其它因素的影响,其结构难免出现误差,会对测量结果产生影响,同时漂移的存在也会降低测量结果的精度.通过对结构误差和漂移的分析,介绍了一种全角模式下半球谐振陀螺的信号检测方法.这种方法可有效地使输出信号精度得以提高.     

基于双轴加速度传感器的新型角度测量系统设计

精确的角度测量在控制领域有着极其重要的意义,它决定了整个控制系统的性能和精度。本文介绍一种以STM32F107为数据处理核心,利用高精度加速度传感器ADXL202作为测角传感器,同时配备液晶屏的新型倾斜角度测量仪。     

高精度轴角测量系统

介绍自整角机的基本工作原理以及由粗、精双支路组成的高精度轴角测量系统。文中同时对系统精度和假零点误差也进行了分析。     

旋转弹用滚转角磁测系统设计

针对传统捷联式惯性测量系统存在积累误差导致滚转角测试误差较大的问题,设计一种新型的基于纯地磁场信息的滚转角磁测系统。该系统以磁测姿态原理为基础,以嵌入式微控制器STM32F415为控制、解算核心实现对滚转角的测量。通过高精度三轴速率转台的飞行仿真实验结果表明,该滚转角磁测系统能够实时准确地解算出载体滚转角,测量误差保持在 3度以内,具有较强的可行性和较高的测试精度。该滚转角磁测系统具有体积小、测量误差不随时间积累等优点,为旋转弹的滚转角测量提出了新的思路,具有一定的工程应用价值。     

精密工程测量仪器及数据处理

针对某精密工程测量仪器中的测控系统采集外设信息、分析处理测量的数据,并集中控制各设备的需求,从系统的整体设计考虑,实现了该系统控制器的硬件电路设计以及驱动程序开发。系统硬件采用ARM9处理器AT91RM9200芯片作为控制器的核心,对控制器进行了各部分电路的设计,同时基于实际需求完成应用程序的设计并对系统的测角误差进行分析,推导其形成机理。为了提高测量精度和方便操作,分析了系统横轴倾斜、竖轴倾斜、视准轴倾斜等引起的测量误差,通过建立数学模型、同时采用电子补偿器对系统进行补偿和校正。     

基于PCNN的桨叶图像提取及锥度测量

针对目前对直升机桨叶共锥度测量难度大、精度低、无法对桨叶逐点测量的缺点,提出了一种应用视觉系统测量旋翼共锥度的新方法,给出了系统的总体安装方案并对系统的成像误差精度进行了分析,由于旋翼桨叶处于高速旋转状态需要实时处理的特点,提出了一种基于脉冲藕合神经网络(PCNN)的分割方法,在设计好的旋翼桨叶模型上进行了相关实验,通过与其它分割算法的对比,验证了算法的具有很高的识别率;实验结果表明:基于PCNN的分割方法具有较高的精度,适用于实时的旋翼锥度测量系统.     

基于姿态传感器的脊柱形态测量技术

基于X线测量脊柱形态的放射性、不易携带性等特点,设计出基于姿态传感器的非X线的脊柱形态测量技术.分析了姿态传感器的姿态角在人体脊柱测量过程中的转换关系,以及设计出多Cobb角的测量的实现方法.基于姿态传感器的脊柱形态测量设备是通过单片机读取姿态传感器的俯仰角和偏航角后经过算法计算出Cobb角,采用LCD显示采集到的脊柱棘突姿态信息和反映脊柱形态的Cobb角数据.通过实验验证分析基于姿态传感器测量技术的测量误差在±2°内,而且满足可重复测量要求,测量仪的可靠性大于0.8.