电子调速器系统的角位移传感器设计

介绍了柴油机电子调速器系统的控制方案,采用差动变压器工作原理,对角位移传感器进行了结构及信号调理电路设计。并通过角位移传感器与角位移电磁执行器匹配,电子调速器系统的内环和外环3个模拟实验,得到了角位移传感器最佳工作性能参数,证实了电子调速系统稳态和动态响应性能指标完全满足柴油机正常调速的要求。     

差动变压器式位移传感器检测系统研究

介绍了差动变压器位移传感器的结构和原理,分析了零点残余电压产生的原因以及对差动变压器位移传感器灵敏度、线性度、精度的影响,并给出了有效的解决方法。应用LabVIEW对差动变压器副边线圈的差动输出信号进行检相、滤波等处理。结果表明:与其他检测方法相比,该差动变压器位移传感器具有更高的灵敏度和更良好的线性度。     

某电传飞控系统角位移传感器设计优化

随着飞机上机械传动系统越来越多地被电控系统所取代,旋转可变差动变压器式角位移传感器在飞机系统中的应用也越来越广泛。针对某电传飞行控制系统飞控计算机无法采集旋转可变差动变压器式角位移传感器信号的现象,从旋转可变差动变压器式角位移传感器的内部结构及工作原理分析了问题所在,并对旋转可变差动变压器式角位移传感器本身电气部分进行了设计优化,满足了某电传飞控系统对旋转可变差动变压器式角位移传感器电气信号特性的要求。     

基于柔性铰链的倾角传感器设计

针对现有倾角传感器分辨力不足、精度不高、线性度差等问题,设计了一种使用柔性铰链连接极板和外框架进行角度传递的差动电容式倾角传感器,兼具稳定性好和分辨力高、线性度好的优点,提出了在检测能力一定的情况下通过改变结构参数获得不同分辨力和量程的倾角传感器设计方法,分析了差动式电容极板测倾角原理并进行了线性度评定,构建了结构参数对传递灵敏系数的影响模型,根据选择的结构参数设计了传感器并结合数字电容检测电路进行了验证,实验结果表明在±1000″量程范围内分辨力优于0.14″,测量误差小于±2″,线性度优于0.17%。     

基于单片机的电容式角位移测量系统

介绍一种电容式角位移测量系统,它以电容传感器作为敏感元件,以89C51单片微机为控制核心。详细分析了电容式角位移传感器的结构、特点及工作原理,叙述了该系统的硬件框图及软件流程图,实验结果表明:在0°~90°测量范围内,系统的测量精度可以达到±0.05°。     

小型飞行器地面定位系统中角位移传感器的设计与实现

针对小型飞行器无线电地面定位系统的指标要求,设计出一种数字化高精度角位移传感器。介绍了角位移传感器的系统组成与原理设计,通过分析选择了以旋转变压器作为角位移采集器的设计思路,给出了角位移传感嚣的硬件设计,并详细论述了软件设计中的数据采集与数据处理方法。通过对系统进行实验室静态测试和飞行过程动态测试,其测试结果与固定方位角或GPS数据拟合良好。误差分析表明:给出的角位移传感器设计合理,精度满足系统指标要求,可推广应用于其他领域的角位移测量系统。     

差动变压器式位移传感器测量系统优化

差动变压器式位移传感器在测量小位移量时有着许多的优点。对差动变压器式位移传感器和AD698芯片(信号调理器)的工作原理作了简单的分析介绍,利用差动变压器式位移传感器线性范围大且重复性好、灵敏度和分辨力高的测量优点,配合使用AD698芯片搭建位移测量系统,精确地将差动变压器式位移传感器的机械位移转换成单极性的直流电压。同时采用曲线拟合法构建系统的智能化非线性校正模块,进一步提高了测量系统的线性度,减小了非线性误差。     

微型计算机与传感器技术讲座(四)

第五讲位移传感器根据位移的特征,可分为线位移和角位移。线位移是指机构沿着某一直线移动的距离,所以,线位移的测量又称长度测量。一、线位移传感器根据传感器的变换原理,常用的线位移传感器有电位计式位移传感器、电感式位移传感器、差动变压器式位移传感器、电容式位移传感器、感应同步器以及磁栅、光栅、激光位移传感器等。根据输出信号,位移传感器可以分为模拟式和数字式两种。     

差动变压器式压力传感器的磁路设计

介绍了差动变压器式压力传感器的工作原理、磁路设计及关键工艺。具有灵敏度高、分辨力大的特点 ,工作在 2 2 0℃条件下漂移极小 .介绍了差动变压器组件 (铁芯衔铁线圈 )的选用原则、参数的确定及校验     

基于差动电感式角位移传感器的血栓弹力测量

分析了血栓弹力测量的原理。针对其测量要求,设计了一种变面积差动电感式角位移传感器。详细介绍了传感器的结构,对设计过程做了计算分析。介绍了基于L-C谐振方法的传感器测量电路与测量方法。实验表明,所设计传感器及测量系统的测量结果与角位移有良好的线性关系,系统分辨率不低于0.01?。     

A non-contact laser speckle sensor for the measurement of robotic tool speed

A non-contact speckle correlation sensor for the measurement of robotic tool speed is described that is capable of measuring the in-plane relative velocities between a robot end-effector and the workplace or other surface. The sensor performance has been assessed in the laboratory with sensor accuracies of ±0.01 mm/s over a ±70 mm/s velocity range. The effect of misalignment of the sensor on the robot was assessed for variation in both working distance and angular alignment with sensor accuracy maintained to within 0.025 mm/s (<0.04%) over a working distance variation of ±5 mm from the sensor design distance and ±0.4 mm/s (0.6%) for a misalignment of 5°. The sensor precision was found to be limited by the peak fitting accuracy used in the signal processing with peak errors of ±0.34 mm/s. Finally an example of the sensor’s application to robotic manufacturing is presented where the sensor was applied to tool speed measurement for path planning in the wire and arc additive manufacturing process using a KUKA KR150 L110/2 industrial robot.     

Rationalization of the behaviour of a bi-label oxygen optical sensor

An oxygen optical sensor with two luminophores embedded in a polymeric matrix was prepared. The aim was to improve oxygen quantification by optimizing precision in the whole concentration range. The two luminophores behaved as if they were independent giving to the sensing layer enlarged working range with respect to the most sensitive membrane and improved precision with respect to the less sensitive membrane. Platinum(II) 5,10,15,20-tetraphenyl-21H,23H-porphyrin, palladium(II) 5,10,15,20-tetrakis(pentafluorophenyl)-21H,23H-porphyrin, ruthenium(II) (4,7-diphenyl-1,10- phenanthroline)₃(octylsulfate)₂ were used as luminophores and they were embedded either in polyvinylchloride or in polysulfone matrices. Their different life-times allowed preparing sensing membranes having optimized precision in the required concentration interval by proportioning luminophores amounts. A working curve indicated the most suitable membrane composition.     

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°.     

一种音叉式水晶温度传感器

研制成功一种水晶温度传感器。它采用ＺＹＴＷ１２０°／８．５°新切型,弯曲振动模式工作。封装尺寸是Φ３ｍｍ×８ｍｍ。测温范围宽－５５～２６０℃,准确度高（≤０．０２℃）,分辨率好（≤０．０１℃）,响应速度快（≤４ｓ）,功耗低（≤２μＷ）,长期稳定性佳（≤０．０１℃／年）,不必使用Ａ／Ｄ变换器,直接与计算机配合使用。该传感器已成功地应用在ＷＹ－Ｊ１型精密水晶温度仪中,并在某国防工程应用,效果满意。     

精密导电塑料角位移传感器的设计

设计的导电塑料角位移传感器采用导电塑料作为敏感材料,电刷组件确保电刷片在导电塑料膜上的压力恒定,电源采用10V高精度恒流恒压电源。该角位移传感器可在恶劣环境下工作,测量范围可以达到345°,在360°范围内可自由旋转,初始电阻为5×（1±5％）kΩ,分辨率可达0．01°,输出线性度为±0．3％,可广泛应用于阀位控制、液压泵控制、机器人控制等领域。     

一种低功耗的振弦式传感器测频系统设计

为实现无市电情况下振弦式传感器对被测对象的长期实时监测,介绍了一种基于STM32L152微处理器的高精度、低功耗振弦式传感器测频系统。系统硬件包含传感器激振、信号调理、数据存储以及电源管理等模块。软件上利用Rife与Quinn算法,降低传感器激振电压、缩短激振时间,极大地减少了测频系统的功耗。实验结果表明：系统的平均工作电流为23.2 mA,休眠电流为15μA,频率测量相对误差小于0.025%,满足工程上振弦式传感器对测频精度和功耗的要求。     

基于三基线干涉仪的二维瞬时测向系统

针对电子战中敌方雷达的快速定位,设计了一种基于三基线干涉仪的二维瞬时测向系统,解决了在宽频带范围内保证测向视角和精度的难题。给出了系统的工作原理、电路结构以及软件算法,并重点介绍了信号处理组件的设计等关键技术。试验结果表明,该测向系统在X波段全频带内的测向视角达到了±60°,测角精度优于1°。     

燃气轮机专用高温温度传感器

基于燃气轮机高温温度测量与控制,研制了一种燃气轮机专用高温温度传感器。该传感器采用测量范围宽的热电偶为感温元件,具有响应速度快、性能稳定、抗振动、耐冲击、工作寿命长、成品率高、适合于批量生产等特点。它不仅可用于军用装备中,也可用于移动电站、石油平台、矿山、化工及地下工程等领域。     

电压输出型传感器高精度数字转换模块的研制

介绍了采用微型计算机控制的电压输出型传感器高精度数字转换模块的构成及工作原理。该模块以宽动态范用模拟信号（0～100mV）的高精度（24位精度显示分辨率,实际稳定精度能达到20位以上）数据采集为研究对象,解决了工业现场各种类型传感器输出信号的数字量转换问题,为企业新产品研发和传统设备数字化改造提供前端数字信息采集的硬件支持。该模块功耗低、体积小、可靠性高、使用安装方便。     

Optical Beacon Sensor for Small Unmanned Aerial System State Estimation

A new optical sensor system is presented that measures a reference vector direction relative to the body frame of a small unmanned aircraft system (sUAS) at medium ranges in daylight conditions with high precision and without drift using a low‐power, nonlaser, eye‐safe optical beacon. The beacon operates as a monochromatic, time‐modulated optical source, and the airborne sensor uses both optical band‐pass filtering and frequency domain signal processing to separate the beacon signal from reflected and scattered sunlight incident on the sensor's aperture, thus providing increased sensitivity. Characterization of the prototype sensor shows that the reference‐vector direction angles can be measured with an accuracy of better than 0.5% of the field of view, resulting in 0.1° accuracy over a 30 degree range, at a measurement update rate of 200 Hz. This result is based on an operating range of 134 m using a 1 W beacon with a 9° beamwidth. The prototype system was integrated into and tested on a small UAS. Flight test results are presented comparing the prototype sensor system's output to an estimate of the reference‐vector direction produced by fusing inertial measurement and GPS information, thus demonstrating how this sensor system offers a method of validating sUAS attitude estimation systems. The sensor system may also be used to augment sUAS attitude estimation systems, or for other purposes such as in a precision sUAS landing system or for state estimation in GPS‐denied environments.