一种新型MEMS倾角仪的设计及测试

设计了一种新结构的 MEMS(Micro Electro-Mechanical Systems) 倾角仪, 该倾角仪基于压阻测量, 采用 SOI 工艺和后续加工完成. 描述了该 MEMS 倾角仪的设计、测试及其角度解算方法. 进行了角度测试实验, 结果证明了解算值与实际值符合良好, 且该倾角仪具有很高的灵敏度和 360°的测量范围.     

基于AHRS和物联网的智能倾角仪的研制

介绍了一种可进行空间全角度测量、具有高度互联性的倾角仪的研制方法,实现了对远程、大动态等运动设备倾角的在线测量和分析。该倾角仪硬件上采用惯性MEMS传感器组成的AHRS(航姿参考系统),并用卡尔曼滤波进行数据融合解算角度,通过蓝牙4. 0和android移动终端进行数据交换和后端处理,为测量仪器的智能化和物联化发展提供参考。     

角度类仪器校准方法

介绍了日常检测工作中角度类仪器的校准方法,包括使用正弦规和量块组合、光学分度头、水平尺测量仪,并以计量工作中常见的数显倾角仪为例,比较了三种校准方法的优劣。分析了各种方法的测量不确定度,均满足要求,为计量部门开展角度类仪器的校准工作提供了参考。     

光电测量系统中的实时调平补偿方法

为了使测量设备快速进入测量状态,减小因倾斜带来的测量误差,结合工程实际应用,根据光学成像理论,利用水平倾角仪测量的角度值,建立了一个实时调平补偿的数学模型.根据不同的测量设备确定其补偿算法,可对测量设备在一定的倾角范围内倾斜时进行实时补偿,并进行了实验验证.实验结果表明,测量设备在倾角α=0.325°,β=0.896°倾斜情况下,经过实时补偿可将系统测量误差由0.126%提高到0.026%.     

编码器分度误差检测中自准直仪读数的处理方法

自准直仪与棱体或多齿分度台等角度计量器具配合使用对编码器分度误差进行检测时,自准直仪读数的处理直接影响测量结果的准确性.通过分析,提出了应用《光电轴角编码器校准规范》中分度误差计算公式时自准直仪读数的处理方法.     

一种基于最小二乘法和RBF神经网络的多步误差补偿方法

针对影响智能稳定平台中的倾角仪测量精度的误差,分析了其产生原因.提出了一种基于最小二乘法和RBF神经网络的误差多步补偿方法,首先对倾角仪的测量误差通过最小二乘法对误差进行第一步粗校准补偿;其次,再用RBF神经网络进行第二步精校准补偿.结果表明:经过多步补偿方法之后,倾角仪的测量误差得到明显的提高,误差精度由测量之前的最大误差5.61°基本稳定在±0.1°之内.     

光电测量系统中的实时调平补偿方法

为了使测量设备快速进入测量状态,减小因倾斜带来的测量误差,结合工程实际应用,根据光学成像理论,利用水平倾角仪测量的角度值,建立了一个实时调平补偿的数学模型．根据不同的测量设备确定其补偿算法,可对测量设备在一定的倾角范围内倾斜时进行实时补偿,并进行了实验验证．实验结果表明,测量设备在倾角α=0．325°,β=0．896°倾斜情况下,经过实时补偿可将系统测量误差由0．126％提高到0．026％．     

基于四元数和Kalman滤波器的多传感器数据融合算法

工业现场、工程计量的倾角测量要求测量范围大、测量精度高。本文采用四元数进行姿态变换,Kalman滤波器进行数据融合,在低成本的ARM平台和MEMS传感器上实现了多传感器数据融合算法,解算出空间全角度的姿态角。实验结果表明测量误差在±0. 2°范围内,能够满足一定范围内的测量要求。     

常用长度计量仪器误差和测量过程误差（九）

八、自准直仪在角度计量中,自准直仪是最常用的仪器之一,也是精密机械工程中安装、检查和调整的重要工具,它主要用于小角度的精密测量;机床、仪器导轨的直线度及垂直度的测量;各种零件相对位置角度偏差的测量及大平板的平面度测量等。自准直仪类别较多,从读数方式有...     

钢丝测力仪示值误差测量结果的不确定度评定

本文根据国家计量技术规范JJF1059-1999<测量不确定度评定与表示>、国家计量检定规程JJG911-1996<钢丝测力仪>并结合工作中的实际经验,对钢丝测力仪示值误差测量结果不确定度进行评定.     

综合验光仪检定装置研制

为了解决综合验光仪的计量检定,研制了基于自准直清晰度法的综合验光仪球镜度、柱镜度、柱镜轴位、中心误差光电检测系统.该系统采用光栅测长传感器实现凹面反射镜位移的精密测量,采用角度编码器实现目标十字线分划板角位移的传感,使用CCD实现图像采集,利用计算机实现分析及测量.分析了影响测量精度和范围的因素,设计了综合验光仪的光学...     

基于椭球拟合的MEMS倾角仪现场快速标定系统

针对由倾角仪核心模块MEMS加速度计的偏值和标度因数会随时间推移而产生变化,造成倾角仪倾角测量误差变大、准确度降低、对精密标定设备依赖性强的问题,设计一种基于STM32结合椭球拟合算法的倾角仪现场快速标定系统。该系统以STM32单片机为核心处理单元,内嵌椭球拟合算法,修正MEMS加速度计的偏值和标度因数;配合自编程的上位机程序实现对倾角仪的现场快速标定,保证其测量准确度。试验结果表明:该倾角仪现场快速标定系统操作方便,标定后降低测量误差且使测量准确度提高一个量级,具有一定的工程应用价值。     

高精度可倾转台分度误差校准

针对2.4"以下高精度可倾角度的校准,以多齿分度台、光电自准直仪和长条平晶为计量标准,并由直角夹具组合构建了整套倾角校准装置。校准方法采用被测可倾角与多齿分度台的标准角度进行比对,校准时标准长条平晶有效解决了多齿分度台回转中心与可倾转台回转中心平行偏心的问题,数据采集方式采用了排列互比法,消除了多齿分度台的误差,可实现高精度可倾转角分度误差的校准。     

永磁磁滞回线仪现场计量方法的研究

本文提出了将企业磁滞回线仪直接溯源到国家标准的方法和计量器具,通过便携式核磁共振、标准磁场、磁场均匀区校验仪、伏秒发生器、数据采集卡校验仪以及测量软件等计量器具的研制和现场计量方法的研究,实现了永磁体生产企业、科研及应用单位直接对永磁磁滞回线仪进行现场计量.     

平面波动量仪校准方法研究及不确定度评定

通过对平面波动量仪测量原理、计量性能的深入研究与分析，采用JJG 117—2013《平板检定规程》对平面波动量仪的计量参数进行校准，并对校准结果进行测量不确定度评定，结果表明该方法合理、科学，有效地保证了平面波动量仪的量值溯源。     

计量型紫外显微镜实时焦点及倾角测量算法的研究

计量型紫外光学显微镜采用248 nm深紫外光源和高数值孔径物镜系统,工作距离和景深均很小,为实现清晰的成像,需要进行自动聚焦。因此研究了一种焦点及倾角测量算法,采用基于图像处理的自动聚焦方法,选择Tenengrad函数作为图像清晰度判据,进行清晰度评价。针对在扫描测量时标准样板倾斜与镜片可能会出现相撞的问题,提出了样板倾角测量方法来判断样板的倾斜方向和角度,从而确定物镜执行器的移动方向,实现物镜扫描成像过程中的动态对焦。     

基于视觉系统的倾角仪自动化校准装置

针对解决倾角仪的校准需求,设计了一套基于视觉系统的倾角仪自动化校准装置。装置以高精度的圆光栅角度编码器为核心,保证整个校准方法的校准准确度;设计一套能够适应各种规格倾角仪不同装夹方式的夹具结构;通过CCD摄像头进行数据采集。该校准方法操作简单、准确度高。最后通过不确定度分析和比对来验证该方法的可行性。     

提升探针式台阶仪计量性能的研究与应用

以传统机械扫描式台阶仪的测量原理及结构特点为基础,分析此类台阶仪影响计量性能的主要原因,提出提升台阶仪计量性能的有效方法,通过实际应用和比对测试,验证该方法的正确性和实用性.     

电导率仪盲样测量值的不确定度评定

本文根据国家计量技术规范JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》、国家计量检定规程JJG376-2007《电导率仪检定规程》并结合实际工作经验,对电导率仪盲样测量值的不确定度进行评定。     

一种振荡天平原理粉尘仪快捷计量检测方法

振荡天平法粉尘仪测量结果可直接量值溯源到质量计量基准,是公认的比较可靠的颗粒物浓度监测设备。本文利用仪器内部滤膜采样装置可拆卸特点,搭建了一个简易高浓度粉尘发生装置,将仪器测量结果与滤膜手动称量结果比对,实现振荡天平法粉尘仪的快速计量检测,并避免了PM4. 5切割头、非等速采样等因素的影响,提高了测量准确性和效率,为此类原理粉尘仪的计量检测提供了重要的参考。