二维气流式水平姿态传感器的结构和信号处理

提出了一种能同时敏感2个垂直方向上倾角的二维水平姿态传感器。在2个轴线相互垂直的圆柱形密闭腔体中设置2对热敏电阻;通过2个惠斯登电桥输出x轴向和y轴向的倾角电压。为了克服影响传感器的环境因素,提出了零位温度补偿、灵敏度温度补偿和线性度补偿等信号处理方法,并对实际制作的二维水平姿态传感器进行了测试。测试结果表明,二维水平姿态传感器的分辨率优于0.05°,非线性度优于0.1%。     

基于自适应遗传算法优化非对准误差补偿算法

针对在无转台标定下,惯性测量单元中三轴加速度计的灵敏度与零位输出电压会随时间变化而改变的问题,提出了一种基于自适应遗传算法优化椭球拟合的现场标定方法.通过建立椭球拟合补偿算法引入非对准误差,再采用自适应遗传算法对非对准误差进行最优参数估计,解算出三轴加速度计标定因数矩阵与零位输出电压.仿真结果表明,在数据良好的情况下,补偿标定精度最多提升了6个数量级,在数据畸变较大的情况下,精度提升了2个数量级,该算法依然表现出良好的标定精度,验证了该算法的准确性和可行性.     

建筑能耗计算的海洋气象参数逐时化方法

为获取适用于海洋性气候条件下关键节能气象参数的逐时化方法,针对温度、露点温度、相对湿度、风速、大气压5种节能计算气象参数,通过对比内陆代表城市和沿海代表城市,分析了线性插值、三次样条插值、分段三次Hermite插值、Akima插值和径向基插值法在海洋性气候条件下的适用性及特点。研究表明：海洋性气候条件下,冬季温度最佳插值法为三次样条插值,湿度为Akima插值,夏季温度和湿度的最佳插值法同为分段三次Hermite插值;露点温度的最佳插值法在冬、夏两季同为线性插值法、风速和大气压的最佳插值法在冬、夏两季同为Akima插值法;不同气象参数的插值准确性在相同的季节整体变化趋势相同,夏季插值精度由小到大为风速、露点温度、湿度、温度、大气压,冬季为露点温度、风速、湿度、温度、大气压。露点温度、湿度和风速插值精度受地域影响程度较大,三者受地域影响由小到大依次为湿度、露点温度和风速。温度、大气压数据插值精度受地域影响小。     

流动相似律在气流式倾角传感器中的应用

气流式惯性传感器因其独特的优点引起大家的关注,但是环境温度不可避免地对气流式传感器性能有影响,会产生严重的温度漂移。它不仅局限了传感器的应用范围,而且还影响了传感器性能的进一步提高。本文通过数值模拟的方法,研究了环境温度变化时气流式倾角传感器腔体内的流场变化,分析了流场变化对传感器性能的影响机理,并利用相似理论讨论了一种新的消除环境温度影响的解决办法。结果表明,可以通过设计的补偿电路改变热源温度使流场保持相似来消除环境温度的影响。     

基于ADμC845的高精度差动变压器变送器设计

LVDT位移传感器的变送器输出电压值和输入位移量之间存在着非线性,设计和制作线性度较高的传感器比较困难.在分析产生非线性误差主要原因和传统校正方法的基础上,利用单片机软件算法进行非线性校正以提高传感器输出精度.该算法以传感器标定数据为样本,用分段线性插值法求出实际位移量.实验测试结果表明,设计达到了高精度要求,具有良好的应用价值.     

影像处理刀具测量仪的误差补偿

绝对零点的选择是误差分析和补偿的基础,通过对测量仪自身特点的分析,选择带有零位参考点的光栅尺确定补偿系统的绝对零点,消除原有绝对零点中人为因素所造成的影响,使得采集的数据点更加精确可靠。利用分段三次样条插值函数将离散数据点处的误差值由离散性插值变为连续性,以软件编程的方式将误差值从实测数据中除去,使得输出的数据更加精确。通过补偿实验验证了绝对零点选择的合理性,提高了测量仪测量精度和产品的市场竞争力。     

压力传感器温度补偿的BP神经网络算法

压阻式压力传感器易受工作温度影响,存在着温度漂移现象.为了提高测量的准确度,采用BP人工神经网络的数据融合处理法对温度漂移进行补偿.分析比较了补偿前后的数据,补偿后的温度灵敏度系数和零位灵敏度系数提高了2个数量级.实验结果表明,该方法有效地抑制了温度对压力传感器的影响,提高了传感器的稳定性和准确性.     

扩散硅压力变送器温度补偿研究

扩散硅压力变送器测量精度高、动态响应快.当把它应用于温度变化范围较大的环境时,虽然变送器内部进行了硬件温度补偿,它的零点迁移还会随温度变化较大.通过实验测得一组扩散硅压力变送器随温度变化的零点迁移数据,然后采用分段线性插值法得到一个随温度变化的零点迁移补偿函数.在实际应用中利用零点迁移函数对各个温度点进行软件零点迁移补偿,从而可以大大提高信号检测精度.     

广义延拓插值法在气压数据处理中的应用

根据一种新的逼近思想——广义延拓插值法，构造出气压数据逼近的广义延拓插值模型。并分别应用线性插值法、拟合法和广义延拓插值模型。并分别应用线性插值法、拟合法和广义延拓插值法对气象中的气压数据实行逼近计算，结果对比表明采用广义延拓逼近方法这种数学模型去处理气压函数，既可以在分片边界点上满足插值条件，并比线性插值光滑；又可以充分利用分片插值区域的周围结点(包括内点)的信息、现实分片最佳拟合，并且不会出现拟合法逼近中的台阶性突变。     

线性插值方法在PT励磁特性曲线求取中的应用

为求取较为精确PT励磁特性曲线,引入了线性插值方法.首先对测量的伏安特性数据的线性区数据进行线性插值,线性区数据和整体数据增多,相应地增加了线性区数据的权重;然后对于PT励磁特性曲线模型,在深度饱和区之前对PT励磁特性曲线取7次多项式,在深度饱和区采用线性模型;最后,综合运用上述插值后数据、最小二乘法对PT励磁特性曲线模型进行拟合.线性插值的方法一方面解决了线性区数据样本点不足的问题;另一方面计算实例表明线性插值方法提高了励磁特性曲线在线性区和深度饱和区之前的饱和区的拟合精度,同时对于深度饱和区采用线性模型的方法,使得深度饱和区拟合精度没有降低.这样从整体上提高了PT励磁特性曲线模型的拟合精度.     

一维插值算法在实际问题中的应用和比较

通过分别介绍拉格朗日插值法、分段线性插值法和三次样条插值法的理论知识,结合数学软件Matlab编程工具,对机床加工零件问题展开研究。针对3种插值方法所得到的图像曲线,比较它们的适宜性,分析和判断哪一条曲线最能反映出实际问题中的关系。     

高精度压力传感器中温度补偿技术研究

半导体的温度特性会使压阻式压力传感器的零点和灵敏度随温度而发生漂移,是造成压力传感器测量误差的主要因素.对于高精度压力检测系统,温度漂移已成为提高其系统性能的重要障碍,在环境温度变化较大的应用领域更是如此.在分析多种温补方法优缺点的基础上,提出了一种结合多项式曲线拟合和三次样条插值的温度补偿方法,可以较好地提高测量压力...     

基于DSP信号处理的变栅距光栅位移测量系统设计

全面分析了变栅距光栅传感器和可调谐F-P滤波技术原理和特点,提出了用DSP技术和可调谐F-P滤波技术对波长信号进行解调,采用拉格朗日插值方法对光栅传感特性曲线进行拟合,提高了系统的测量精度。最后,给出了硬件原理图和程序流程图,并对该技术的特点指出了其优势和应用前景。     

一元和二元函数的数据建模方法及其在火电机组中的应用

研究了一元函数和二元函数的数据建模问题,给出了2种一元函数数据建模方法(基于给定间隔点横坐标的分段直线拟合方法和基于曲线拟合的分段直线拟合方法)及1种二元函数数据建模方法(分段直线拟合插值混合型建模方法),并将其应用于某600 MW超临界火电机组负荷特性的建模中。研究结果表明:这些方法在建模中是有效的; 2种一元函数数据建模方法均具有直线分段数可控、数据适用性广等优点。相比基于给定间隔点横坐标的分段直线拟合方法,基于曲线拟合的分段直线拟合方法具有算法简单、可自动确定分段节点等优点,相比已有的二元函数数据建模方法,分段直线拟合插值混合型建模方法具有灵活性高、通用性强、模型形式简单等优点。将给出的数据建模方法开发成软件,可以通过交互的方式十分方便地完成从历史数据到一元或二元函数模型的建模全过程。     

重心插值配点法分析梁屈曲问题

重心Lagrange插值具有数值稳定性好、计算精度高的优点。采用重心Lagrange插值多项式建立未知函数的微分矩阵,采用配点法将梁的控制方程表示为代数方程组。通过求解代数方程组系数矩阵的特征值和特征向量,求得梁的临界应力和屈曲模态。数值算例表明,文中所提出的方法具有原理简单,易于程序实现和数值计算精度高的优点。     

矿用离心泵特性曲线拟合方法的比较

在编制计算程序的过程中,如何精确的拟合出矿用离心泵特性曲线是解决水泵选型问题的关键。本文总结了水泵特性曲线拟合常用的三种方法,并结合某泵站的选型实例,对三种方法进行了计算对比。研究结果显示:最小二乘法计算精度最高,牛顿插值法编程的扩展性最好,而拉格郎日插值法的编程最简单。综合考虑计算精度、扩展性和编程复杂程度后,在编制矿用离心泵选型程序中作者推荐使用牛顿插值法。     

一维重心型插值:公式、算法和应用

重心插值公式具有计算量小、数值计算稳定性好和增加新的插值节点不需重新计算原有插值节点基函数的优点。将经典Lagrange插值改写为重心插值公式,配合切比雪夫点作为插值节点可以避免Lagrange插值的振荡性,有效地提高Lagrange插值的插值精度。在重心插值公式中,通过对插值权的不同选取,可以得到重心有理插值格式。相比多项式插值,重心有理插值具有更高的插值精度。本文对一维重心型插值公式、插值节点分布、插值精度和应用作了评述。给出了各种插值格式的表达式、相关的计算机编程算法和插值算例。