基于虚拟传感器理论的飞机油量测量方法

飞机数字式燃油测量系统中,燃油量准确测量应获取各个油量传感器的信息,对如何计算剩余油量将影响油量测量的精度.针对油箱安装多个传感器的特点,根据虚拟传感器理论给出油量计算方法,将各个真实传感器的测量高度转化为油箱各截面几何形心拟合直线位置处的虚拟传感器折合高度.以虚拟传感器为基准,建立高度、油面角与燃油体积特性数据库,并采用三维插值方法计算油箱剩余燃油体积.理论分析与仿真计算表明:改进方法可减少传感器计算量,同时能有效避免传感器安装误差对测量精度的影响,测量精度满足工程设计要求,为测量准确性提供了参考.     

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。     

基于岭回归的压力传感器高精度测量模型研究

硅压阻式压力传感器测量精度易受环境温度影响,为提高压力传感器测量精度,提出基于岭回归方法的高精度压力测量回归模型,采用新的测量方式从压力元件桥路提取压力传感器温度、压力变化的信息,建立了压力传感器桥路输出、桥路电阻与被测压力三者之间的回归模型,并利用Bootstrap方法对模型参数进行显著性检验,提高模型的稳定性.实验结果显示该方法可大幅度消除温度对压力测量精度的影响,使压力测量精度从±0.6% FS提高到±0.03% FS.     

基于TMR磁传感器的电力系统大电流测量

针对传统电力系统大电流测量方法存在体积大、测量范围窄、数字化程度低的问题,提出了一种新型的基于隧道磁电阻（TMR）磁传感器阵列测量大电流的方法。叙述了TMR效应和传感器的测量原理,利用磁传感器测量输入-输出特性,推导出电流测量数学模型,建立了磁传感器安放拓扑结构,解决了三相电流磁场相互干扰情况下电流测量不精确问题。以10kV高压开关柜为基础,设计出一种实验系统对测量模型进行验证。对采集数据进行拟合分析,得到影响磁传感器测量精度的2个因素：传感器安放位置和测量范围。通过对安放位置进行优化,确定磁传感器最佳放置位置。计算结果表明：TMR磁传感器具有很好的精度,能够达到测量要求。     

新型拐档差传感器的设计与应用

设计了一种利用霍尔效应实现拐档差测量的新型传感器,通过有限元分析方法计算了圆柱永磁体周围磁场的空间分布,研究了两永磁体同极对称布置的位置和霍尔元件与永磁体的相对安装位置对传感器微位移测量精度的影响,得到了合理的选型方案.实验研究表明：在0～2mm测量范围内检测系统的输出与位移呈线性关系,测量精度达到0.001 mm,适于拐档差微位移的测量.     

一种提高球载吊篮方位测量精度的校准方法

针对球载吊篮方位角的测量问题,给出了一种磁方位传感器的磁偏角补偿及整机校准方法.首先,通过GPS的数据进行动态补偿,降低了因位置变化而导致的磁偏角误差;而对校准方法的描述和分析,明确了校准过程的操作及提高精度的措施,其中介绍的快速解算地球上任意两点连线真方位角的方法则验证了参考点的真方位角数据,提高了校准结果的可信性.校准数据及结果表明,该方法在一定程度上能减小多种因素的影响,提高传感器测量精度,且计算量小并便于算法实现.     

基于MATLab的传感器精度校准方法

传感器为高精度仪器,由于设计原因或外界因素的干扰,会对传感器测量精度产生影响,介绍一种基于MATLab精度校准算法,以对温度敏感且本身设计存在缺陷的压力传感器为例,通过对该传感器温度t与压力p的电压数据进行实验标定、回归校准、融合计算,实现在温度因素影响下压力数据的精度校准.实验表明,该方法可明显提高测量精度.     

清洗机器人倾角传感器信号处理研究

针对目前清洗机器人倾角传感器测量精度低、控制算法复杂等缺陷,提出了一种新的倾角传感器信号处理方法,通过Savitzky-Golay平滑滤波技术对传感器采集数据进行滤波预处理,建立了以温度、滤波后准确的传感器数字信号为输入变量的BP神经网络模型,将倾角传感器的测量精度提高到0.91％,实现了对机器人倾角传感器信号的高精度处理.研究结果表明,该方法能有效提高倾角传感器的测量精度,可为清洗机器人准确完成清洗作业提供技术借鉴.     

双通道多级旋转变压器误差补偿的研究分析

旋转变压器的精度直接影响角位置测量系统的精度,旋转变压器的误差主要分为零位误差和幅值误差。经过分析和研究,提出了一种误差补偿方法,通过二次曲线拟合的方法来实现对误差的补偿,该方法通过在精密转台仪器上实验,可以有效的提高传感器的测量精度。     

一种非接触高精度平面高度差检测方法

精密光学系统的安装精度要求非常高,必须经过严格检测.提出了一种基于电容传感器的非接触平面高度差检测方法.以精密电容传感器为核心,利用多传感器的相对测量,减小了漂移的影响,实现了高精度测量;通过使用标准厚度块,增大了测量的量程和使用范围.文中对测量的原理和精度进行了分析,经鉴定,该方法测量精度达到2 μm.     

基于信息融合的移动机器人侧向定位的研究

超声波传感器的入射角对输出有很大的影响,通过实验分析了入射角对输出的影响。采用引入误差补偿因子的方法,标定了传感器的测量模型,使得测量精度大大提高。在此基础上,基于多源信息融合设计了3种移动机器人侧向定位模型。经实验比较证实,引入误差补偿因子的融合模型定位精度高,可以使得距离误差控制在±2.4mm,姿态角误差控制在±0.32°以内。最后,将该融合模型应用于移动机器人的实际控制中,距离误差为±3.7mm、姿态角误差为±0.58°,满足移动机器人定位精度的要求。     

用于生态环境微传感节点的光电能量转换系统设计

设计了一种用于森林生态环境传感节点的光电转换系统,以MSP430作为主要控制器件,设计双轴跟踪实现位置控制,并通过GPS模块进行辅助控制;采用遮光技术,提高传感器的量程;通过遮光板,采用阴影法增大传感器的测量差值,提高控制精度;采用最大功率点跟踪方法对锂电池充电,并通过电源管理模块对电能进行合理分配,提高利用率。实验结果表明：设计的控制系统能够实现光自动跟踪,提高了光伏的转换率,实现传感节点的无间断工作,具有较高的应用价值。     

时栅角位移传感器误差测试及补偿

在工业现场,角位移传感器校准受特殊条件的限制,很难用标准器进行密集误差采样来提高精度。针对该问题提出了一种稀疏误差采样及补偿方法。在分析时栅角位移传感器的感应信号的基础上,提出稀疏采样第1个对极内细分误差+对极点零位误差的测补方式,给出用激光干涉仪获取零位和细分误差的方法及采用稀疏采样的误差补偿模型进行补偿的具体过程。以72对极时栅角位移传感器为对象进行研究,实验结果表明:该方法充分剔除了零位误差且补偿了细分误差,在稀疏采样的条件下即可实现整周范围的有效补偿,大大提高了修正效率和测量精度,时栅传感器的精度达到2.69″。     

基于CMOS激光位移传感器的板厚测量系统

为了提高板材厚度参数的测量效率和精度,本系统利用CMOS激光位移传感器,通过激光三角法实现板材厚度的测量,并利用MPC08运动控制卡控制交流伺服系统实现激光位移传感器的测量定位,同时计算机对采集数据进行分析处理、显示和存储.实验表明该系统运行稳定可靠,测量效率大幅提高.     

基于TLE5012B的多圈绝对角度传感器设计

多圈绝对角度传感器是机器人、汽车电子核心部件之一.TLE5012B角度传感器基于集成巨磁阻(iGMR)技术,可检测封装磁场表面360°的变化,实现角度的非接触式测量.提出了三齿轮机械结构与TLE5012B角度传感器相结合的分段函数算法,实现对转轴旋转位置高精度、大量程的非接触式检测,完成角度传感器检测量程与检测精度的解耦.实验证明:利用该机械结构的分段函数算法所设计的绝对角度传感器可以实现检测量程可调,检测精度达到0.5°.     

基于ADμC845的LVDT位移传感器非线性补偿

针对LVDT位移传感器测量电路输出电压值和位移量之间存在非线性特征,设计和制作线性度为0.05%高精度传感器比较困难的现状,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设计精度。以传感器标定数据为样本,用曲线拟合法求出非线性校正环节的特性曲线,并给出在MATLAB环境下拟合多项式系数的最小二乘求解方法,编程实现位移量和电压输出。仿真分析和实验结果表明,其测量位移的线性度达到了设计要求,非线性校正效果明显,具有良好的应用价值。     

非等齿耦合位移传感器的研究

为了提高位移传感器的测量精度,在最大开槽数一定时获得更多的极对数。对原有时栅位移传感器进行改进,提出了一种新的位移传感器结构,介绍了传感器的工作原理和结构。该传感器在最大开槽数一定的情况下,可以得到较多的极对数和测头数,从而利于提高测量精度。通过实验得出以高精度光栅为基准时传感器的角位移测量误差为±6.5″。     

位置传感技术研究进展

物体的准确定位是实现工业自动化生产的前提,现已经有多种位置测量方法,并已经成功地应用到了实际中。基于传统理论的位置传感器主要有电容式、电感式、电磁式等几种,这些传感器还需进一步改进,以克服测量精度低、线性度差等缺点。此外,还开发出了一些新型位置传感器,以适应特殊的需求。位移传感器同其他传感器一样,在工业自动化中越来越突现出其重要作用,同时,也对位移传感器提出了更高的要求。