静电悬浮加速度计敏感结构的热噪声分析

分析了影响静电悬浮加速度计分辨率的辐射计效应、热辐射压力、气体黏滞阻力3种热加速度噪声的产生机理,定量分析了一定条件下3种热噪声的影响,提出了通过温控减小加速度计质量块周围的温度梯度,以及提高加速度计敏感结构内部真空度等措施,以减小加速度计的热噪声.对用于低低卫-卫跟踪(SST-LL)重力测量的静电悬浮加速度计(其在10-4～10-1Hz的测量频带内精度为1×10-9m·s-/√Hz),如果加速度计敏感结构内部的真空度为5 ×10-4pa,则敏感结构周围的温度噪声必须控制在0.K/√Hz以内.     

静电悬浮加速度计气体阻尼及其对控制系统特性影响分析

在分子流状态下,将余弦定律应用于静电悬浮加速度计荷载气体阻尼力分析中,推导出了静电悬浮加速度计中气体阻尼系数的计算公式.通过该公式,可以方便地进行静电悬浮加速度计控制系统动态和静态特性的设计分析,同时对分子流状态下的真空度变化对控制系统特性影响进行了计算机仿真分析,获得了部分有益的结论.     

加速度计寻北系统调平补偿技术分析

为了提高寻北系统的测量精度,在研究基于Coriolis效应的加速度计寻北原理的基础上,详细分析了转台调平误差及其噪声干扰对系统测量精度的影响,提出了将两个加速度计按照严格的位置规定安装在高速旋转的转台上,一个用于感应测量地球自转的北向分量,另一个用于转台的解析调平及测量由调平引起的噪声干扰．通过设计,可以降低系统对调平误差的要求,有效地改善系统的信噪比及系统偏差．     

非均匀阻尼板的复模态与声辐射特性

针对非均匀分布的附加阻尼对板结构声-振特性的影响展开研究,采用数值模拟计算不同阻尼型式及不同阻尼面积比例下矩形平板振动的复模态特性和声辐射特性,此外还探讨流体加载效应的影响。研究结果表明,在同样的高阻尼敷设面积下,非均匀阻尼板不同构型间阻尼效果的差别较大,集中分布的附加阻尼效果优于分散分布的附加阻尼;高阻尼敷设区域越接近振型的波腹处则该阶结构模态的阻尼比越大,对声辐射功率的"削峰"作用也越明显;非均匀阻尼在水中的影响比在空气中小。     

粘滞流体阻尼墙对平面不规则结构的扭转效应控制研究

平面不规则结构由于平扭耦联会使边界处的位移较规则结构增大很多,而给结构配置阻尼器是减小平面不规则结构边界位移的有效途径,该文将耗能效率较高的粘滞流体阻尼墙应用于控制平面不规则结构的扭转响应,研究阻尼墙控制结构扭转效应的机理及控制结构扭转的优化布置。将减震系统刚度矩阵转换到结构的质量中心,将配置阻尼墙后形成阻尼中心的阻尼矩阵转换到质量中心,从而建立可以考虑扭转效应和附加阻尼位置效应的非线性运动控制方程,并根据响应结果推导出结构位移比的表达式;利用运动方程研究阻尼中心的位置、阻尼力的大小、阻尼参数等对结构扭转效应的影响规律,结合结构位移比的表达式提出阻尼墙的平面配置原则和最优阻尼参数的取值方法。以某L型高层建筑为工程背景,根据上述原则配置阻尼墙并选取阻尼参数,并对减震体系在最不利地震动输入方向上进行非线性时程分析,分析结果表明通过合理配置粘滞阻尼墙,L型结构的扭转响应得到了有效的控制,结构最大边界位移和位移比大大降低。该研究结果为采用阻尼墙控制不规则结构扭转效应提供了基本原则和方法,并为不规则结构的减震设计提供有益的借鉴和参考。     

气体动压径向轴承超薄气膜润滑动特性分析

在微纳米尺度下工作的气体薄膜润滑轴承,气膜厚度与气体分子平均自由程较为接近,气体稀薄效应是影响轴承动态特性的关键因素。通过MATLAB的偏微分方程工具箱求解超薄气膜润滑动态Reynolds方程得到动态刚度和阻尼系数,探讨了不同半径间隙,稀薄效应修正模型以及轴承参数对动特性系数的影响。结果表明,随轴承间隙减小,气体稀薄程度增加,气体径向轴承的动态刚度系数显著降低,动态阻尼系数有所增加。当半径间隙降低到纳米尺度时,动态性能受轴承参数的影响较小。     

静电悬浮式电容差分加速度计测量原理与动特性设计

目前,加速度计在惯性导航、大地勘探等领域都已得到了广泛的应用.在深空探测的大背景下,用于测量重力梯度的加速度计必须具有更小量程和更高的分辨率.静电悬浮式电容差分加速度计是可选方案之一.此类加速度计的工作原理与经典的弹簧振子系统相似.研究与检测质量块、伺服控制的静电反馈力和空气阻尼相关的各个参数对系统指标的影响将有助于此类加速度计的设计.首先介绍电容差分式加速度计的结构设计和工作原理,并从理论上比较此类加速度计与经典弹簧振子系统的异同.在此基础上以弹簧振子系统为原型,建立此类加速度计的动力学模型,并以这个动力学模型为对象分析此类加速度计系统的动力学特征,包括其动力学方程、固有频率、阻尼频率、脉冲响应和阶跃响应等.同时分析加速度计机构参数和伺服控制电路参数对系统动力学特征的影响.由于此类加速度计是用于测量空间重力梯度这类慢变信号的,因此还重点分析在低频信号输入时的系统响应特征.     

抗高过载加速度计微结构的设计与分析

介绍一种抗高过载加速度计的结构,对其惯性结构、过载保护结构及气体阻尼结构进行了详细分析,其中惯性结构采用有较好过振保护的双端固支梁,其截面设计成一种具有应力集中特点的凹形截面.用有限元分析对微结构进行模拟计算,并通过试验验证.验证结果表明,该加速度计在经过20000gn冲击后,在±50gn的量程内非线性达到1%,灵敏度达到1mV/g.     

分度头检测加速度计时横向效应对线性度的影响

对分度头检测加速度计静态特性相关的几何物理问题进行了分析,结果表明,传感器在分度头上的安装偏差角和传感器自身固有的横向效应都会影响检测精度。用分度头对加速度计进行静态特性的检测,横向效应包含在测量结果的非线性中。用非线性和横向效应都很小的加速度传感器作为试样,在分度头上人为安装有00、50和150的偏角时,检测到的非线性随偏角的增加而变大,与理论分析一致。利用高分辨分度头寻找能降低悬臂梁压阻式加速度传感器横向效应的基准面,以此基准面封装成的传感器的横向效应和非线性的综合效果小于0.05%。     

粘弹性阻尼材料降低列车车内噪声的试验研究

三种新型粘弹性阻尼材料应用于铁路车辆降低车内噪声.列车运行时,整个车厢和单个包间内噪声测试结果表明:车厢内噪声随空间分布不均匀,噪声主要能量集中在25Hz～160Hz低频范围;阻尼材料能显著地降低车内噪声,改性沥青和水性涂料比丁基橡胶降噪效果更好;随着车速的增加,车内噪声的降噪总值增加,阻尼材料的低频降噪能力减小.车内噪声特性响度计算结果表明,100Hz～160Hz上的频率成分对总响度起主要作用,阻尼材料在这个频率范围上降噪效果显著.增加车厢侧墙阻尼板高度,可减小车内噪声.     

压阻式硅微二维加速度计的加工与测试

提出了一种压阻式的硅微二维加速度计,该加速度计采用4个相互垂直的悬臂梁支撑中间有刚硬柱体的结构,利用合理布置的压敏电阻构成的惠斯通电桥测量水平面内两个方向的加速度．结合微结构的力学分析模型以及压阻原理分析了加速度计的灵敏特性、采用硅微机械加工工艺完成了加速度计的加工,应用微系统分析仪、激光拉曼光谱应力测试仪以及振动台分别对加工出的微结构形貌、残余应力、频响以及灵敏特性进行了相关测试．测试结果表明,两个方向的输出值均灵敏度高、线形度较好,胸灵敏度为1、0174mV／g（g为重力加速度）,线性系数为0．99991,y向灵敏度为0．89761mV／g,线性系数为0．99945．微加速度计的频响曲线较为平坦,其共振频率大约为670Hz．     

Characterization of an Ellipsoidal Radiometer

An ellipsoidal radiometer has been characterized using a 25 mm variable-temperature blackbody as a radiant source. This radiometer is intended for separating radiation from convection effects in fire test methods. The characterization included angular response, responsivity, and purge-gas flow effect studies. The angular response measurements showed that the reflection from the radiometer cavity was higher on one of the cavity halves relative to the other half. Further development work may be necessary to improve the angular response. The responsivity measured with reference to a transfer-standard electrical-substitution radiometer showed dependence on the distance of the radiometer from the blackbody cavity. The purge-gas had the effect of reducing the signal output nearly linearly with flow rate.     

基于离心-振动复合装置的加速度计整流误差校准

通过对加速度计传统整流误差校准方法的分析研究,提出了基于离心-振动复合加速度输入的加速度计整流误差校准方案。并通过建立加速度计的非线性耦合模型,给出恒加速度和振动加速度复合作用下加速度计整流误差计算方法。利用研制的离心-振动复合校准装置,进行了恒加速度和振动加速度复合作用下加速度计的整流误差试验,结果验证了基于恒加速度和振动加速度复合输入的加速度计整流误差校准方法的合理性和可行性。     

基于共振光隧穿效应的角加速度传感器设计

阐述了一种基于共振光隧穿效应的角加速度传感器的设计方法,分析了其传感特性,并以共振光隧穿理论为基础,利用Mathematica软件进行了仿真分析。该加速度传感器的品质因数可以达到1.96×10⁸,远高于经典F-P腔的品质因数8.183×104。灵敏度可以达到0.1°/nm,     

Calibration of an Absolute Radiation Thermometer for Accurate Determination of Fixed-Point Temperatures

For accurate determinations of thermodynamic temperature, NPL has developed its absolute radiation thermometer (ART), which is calibrated traceably against a cryogenic radiometer. This article reviews some of the potential sources of systematic uncertainty present in the calibration and use of ART. In particular, this article is concerned with the evaluation of the size-of-source effect and the lens transmittance, as well as potential differences in the responsivity of a transfer trap detector when calibrated in terms of radiant power and used in irradiance mode.     

线加速度计高次项系数校准初探

对线加速度计高次项系数的校准方法进行了初步的探讨和研究,对加速度高次项系数校准的影响因素进行了分类和初步分析,对数据处理方法进行了初步算法仿真,为进一步研究线加速度计高次项系数校准奠定了基础.     

Research of MMW radiometer virtual prototyping technology

The idea of millimeter-wave radiometer virtual prototyping is discussed in this paper. Designing environment, designing method and the main modeling components of virtual MMV radiometer are researched. Important external parameters which have significant influence to composing system are used to components modeling, and then components are taken to buildup virtual MMV radiometer system. Moreover, the effect to output is contrasted whether there is a low-noise amplifier or not.     

Analog-digital systems for adaptive measurements and parameterestimation of noisy processes

The theoretical framework and principles of designing a new class of highly effective analog-digital computer-aided measurement systems are presented. The proposed approach enables the designers to determine uniquely the optimal structure, parameters and characteristics of measurement systems working in the presence of noises and disturbances as well as to carry out the comprehensive analysis of their work. The approach is based on the new idea of the nonlinear adaptively controlled (smart) sensor. The algorithms for optimal processing of the measured data and estimating unknown parameters of analyzed processes or objects, coupled with the optimal adaptive control of the sensor parameters, are derived. The superiority of measurement systems with adaptively controlled sensors over the conventional ones employing nonadaptive sensors is shown. The main theoretical results and conclusions are verified and confirmed via simulations taking as an example the string-frame accelerometer     

同时掩蔽效应的实验研究

不同声压级下窄带噪声对纯音同时掩蔽效应的实验结果表明：掩蔽曲线可以用两段直线来近似.当掩蔽声压级为60dB时,上升直线的平均斜率为21.6dB/Bark,而下降直线的平均斜率为-20.7dB/Bark.随着声压级的增加,上升直线的斜率增加,而下降直线的斜率变化不大.但在临界带内,掩蔽效果作用的范围越来越宽,即掩蔽峰越来越圆缓.而且在高频一侧,曲线的边缘在高声压级下变得比较缓慢.因此,双直线近似有一定的局限性.另外,掩蔽曲线的斜率不会随频率升高而显著上升或下降.产生上述结果的主要原因是听觉神经传导和双音信号的互相抑制机理.     

机场内部飞机噪声监测与评价

对某军用机场内部噪声环境影响进行评价,机场内部布设七个位置点进行噪声测量,在实际监测的基础上,采用计权等效连续感觉噪声级和A计权声级的最大值为评价量对机场飞机噪声现状进行评价,同时介绍了机场内部飞机噪声污染的危害及应采取的相关防治措施.