磁头型扭矩传感器气隙补偿研究

针对气隙扰动是影响基于逆磁致伸缩效应磁头型扭矩传感器的输出和灵敏度的主要问题,提出了一种利用电路进行气隙补偿的方案,并利用在旋转轴表面粘贴非晶合金薄带层的方法,实验论证了传感器的基本特性,结果表明:所设计的传感器及其电路具有气隙补偿的能力。     

硅压力传感器静态特性参数计算机标定系统

介绍可标定６４路压力传感器静态特性参数的计算机标定系统。数据采集精度可达０．０５％，可得出传感器的非线性、迟滞、重复性、零位输出、零位温漂、灵敏度、温漂特性参数。该系统还可用于压力传感器的温漂补偿。补偿后压力传感器零位＜０．５ｍＶ，零位温漂＜５×１０－５／℃Ｆ．Ｓ。     

电传飞行控制系统信号补偿技术

信号的采集精度对控制系统的控制精度有着至关重要的影响,对电传飞行控制系统常用传感器的原理特性进行了分析,并根据其工作原理展开讨论了影响传感器测量误差的非传感器自身精度的使用问题,即:激励电源不稳定以及机械安装所形成的测量误差;针对电源精度不高所引起的信号波动对采集精度的影响的问题,提出了输入波动导致的输出波动的因果补偿方法;针对机械零位调节难度大且导致的设计复杂问题,在基于矛盾分离的方法的基础上,提出了电气调零的策略;试验、应用及分析表明,所提出了信号补偿方法能够较容易的提高电传飞行控制系统指令及反馈信号的采集精度,从而能够实现系统在整个控制范围内的高精度控制,降低了系统对机械零位调整以及对高精度激励电源设计的需求,从而简化了系统的部件设计。     

一种压阻式压力传感器的温度补偿设计

介绍了一种温度补偿方法的基本原理,其解决了微型压阻式压力传感器温补问题;详细阐述了一种实用的整体补偿电路,并从理论上导出了分析计算公式,最后给出传感器整体的零位和灵敏度温度系数在补偿前后的对比情况.     

高温压力传感器温度漂移补偿研究

针对高温压力传感器耐高温和高压的测量的要求,设计了压阻式压力传感器硅杯式芯片版图,采用SIMOX(separationbyimplantedoxygen)技术SOI(silicononinsulator)晶片,在微加工平台上制作了该芯片,获得了差动等臂等应变的惠斯登检测电桥。对采用耐高温封装后的传感器的热零点漂移、热灵敏度漂移和零位输出的补偿作了研究,设计了补偿电路,推导了热灵敏度漂移补偿的计算公式,在通用型高温压力传感器的研发中证明其可行性和实用性,并总结出了经验公式。     

新型抗气隙干扰磁弹性扭矩传感器的研究

针对磁头型磁弹性扭矩传感器输出受气隙干扰的问题 ,设计了一种恒定磁通控制和乘积电流补偿相结合的方案 ,并设计相应的励磁和信号放大电路 ,对制作的传感器标定结果表明 ,所设计的方案较好地补偿了气隙干扰 ,灵敏度和线性良好 ,其市场前景广阔。     

一种压阻式压力传感器温度补偿设计

介绍了一种温度补偿方法的基本原理，其解决了微型压阻式压力传感器温补，详细阐述了一种实用的整体补偿电路，并从理论上导出了分析计算公式，最后给出传感器整体的零位和灵敏度温度系数在补偿前后的对比情况。     

差动感应式扭矩传感器及其有限元分析

扭矩是机械设备运行状态的重要监测信息,设计了一种新型差动感应式扭矩传感器,其输出绕组采用分段差动式串接,工作时首先利用弹性轴拾取扭矩信号,再通过电磁感应原理将负载扭矩转换成输出绕组的感应电动势。根据欧姆定律和磁路的基本定律推导了传感器的输出特性,并建立了传感器的有限元模型,对传感器在空载和负载运行时的磁场情况进行了仿真,验证了测量原理的正确性。采用高精度扭力扳手对传感器样机进行了标定,结果是灵敏度约为32.6 mV/(N·m),线性误差约为0.24%,重复性误差约为0.16%,迟滞误差约为0.18%。     

一种压力传感器温度补偿新方法

针对温度、噪声、电源波动等多种环境因素对压力传感器输出电压值的影响,提出基于电压门限值的方法,对传感器输出电压值进行预处理,然后再利用BP神经网络对数据进行融合、补偿。试验结果证明,所提出的方法能有效的提高压力传感器的检测精度。     

基于数字调节方法的MEMS陀螺零位补偿技术研究

针对环境温度影响导致MEMS陀螺零位输出变化较大的问题,设计了一种基于数字调节方法的零位补偿电路并提出了一种陀螺零位漂移特性的测试方法。该补偿电路依据陀螺内部温度传感器输出,实时调节补偿电路输出,实现零位补偿。采用全温(-40℃～+60℃)测试方法,研究得到陀螺零位漂移模型,再经过研究零漂值与补偿电路值之间的对应关系,求解出温度与补偿电路之间的数学模型。实验表明,采用该方法使陀螺零位在全温范围内稳定精度提高了一个数量级,证明了提出方法的可行性和有效性。     

基于最小二乘法的压力传感器温度补偿算法

介绍了压力传感器由于受工作环境温度的影响,其零点和灵敏度经常会发生漂移,因此需要对它进行补偿;讨论了一种基于最小二乘法的补偿算法,运用该算法对温度变化后的数据进行了处理,使得传感器输出基本上不随温度的变化而改变,从而使传感器的零点漂移和灵敏度漂移问题得到了很好的解决;结果表明:该算法能起到很好的补偿效果,能广泛应用于工程实践中.     

多晶硅高温压力传感器的芯片内温度补偿!

提出了一种新的改善传感器温度特性的方法.通过在压力传感器芯片上集成多晶硅电阻网络与温度传感器,借助传感器信号处理单元,可以方便地实现对灵敏度系数的补偿.经过补偿,传感器的零点温漂达到1×10-4/℃,灵敏度温漂低于-2×10-4/℃.这种方法补偿的温区宽,具有很强的通用性,使高温压力传感器十分有效的温度补偿方法.     

一种新型磁电感应式转矩传感器的研制

旋转机械设备转矩的准确测量对实现设备的状态监测和故障诊断有重要的作用,为此,设计了一种基于电磁感应原理的新结构转矩传感器。方法是将负载转矩产生的扭角信号转化成传感器励磁绕组和输出绕组的角位移,励磁绕组建立脉振磁通,经过电磁耦合输出绕组会产生与该角位移成正比的感生电动势。推导了传感器的输出特性,构建了传感器的数学模型,包括传递函数和状态空间描述。分析了传感器工作时的能控性和能观性,根据李雅普诺夫稳定判据,证明了传感器工作时的渐进稳定性。最后对传感器进行了标定,实验结果是传感器的灵敏度约为2.8 mV/(N·m),最大重复性误差约为1.24%,最大非线性误差约为0.78%,最大迟滞误差约为0.79%。     

新型高线性度分段激磁式扭矩传感器的研究

扭矩的准确测量对实现机械设备的自动控制有着重要的作用,为此,设计了一种新型分段激磁的高线性度扭矩传感器。传感器的激磁绕组为分段式,传感器转轴受到扭矩作用时,输出绕组经过电磁耦合输出与负载扭矩呈正比关系的感应电势,并找到了传感器输出特性呈较高度线性时,激磁线圈与输出线圈的匝数比的范围约为0.56~0.59。推导了传感器的输出特性,构建了传感器的数学模型。最后采用扭转试验机对传感器进行了标定,实验结果表明传感器的灵敏度约为1.05 m V/(N·m),重复性误差约为±0.38%,非线性误差约为±0.26%,迟滞误差约为±0.37%。     

催化元件配对工艺及瓦斯检测方法优化

通过研究热催化瓦斯传感器催化传感元件的动态配对工艺,增强了传感元件和补偿元件的一致性,抑制了零点漂移。采用新的检测方法,改善了传感器的工作状态,提高了传感器的灵敏度和稳定性。传感器灵敏度自动调校的研究有利于瓦斯监测系统自动化与可靠性的提高。     

Adaptive control of permanent magnet synchronous machines with disturbance estimation

In this paper,an adaptive control scheme is introduced for permanent magnet synchronous machines (PMSMs)as an alternative to classical control techniques.The adaptive control strategy capitalizes on the machine’s inverse dynamics to achieve accurate tracking by using an observer to approximate disturbance in the form of friction and load torque.The controller’s output is then fed to a space vector pulse width modulation(SVPWM)algorithm to produce duty cycles for the inverter.The control scheme is validated through a set of simulations on an experimentally validated PMSM model.Results for different situations highlight its high speed tracking accuracy and high performance in compensating for friction and load disturbances of various magnitudes.     

应变式称重传感器的非线性校正

因受自身材质、工艺的限制以及外界环境影响,应变式称重传感器输入—输出特性存在非线性误差,影响系统测量精度,需要对其进行非线性校正。采用曲线拟合法建立传感器逆模型,并存储于单片机中用于非线性校正,结合外围硬件电路完成对被测数据的采集与实时处理。设计完成的测量系统具有一定的环境自适应性和智能化特点。实验结果表明,校正后系统的非线性和零点漂移得到明显改善,同时软、硬件相结合的设计方式具有较高的应用价值。     

基于电磁感应原理的永磁旋转角加速度传感器研究

旋转系统的角加速度能够反映转轴对各种激励和动态干扰的响应,由此提出了一种基于电磁感应原理的永磁式旋转角加速度传感器。方法是通过永磁体建立恒定磁通,转子对磁通进行切割,存在瞬间角加速度时,传感器的输出绕组经过电磁耦合会产生与角加速度成正比的感生电动势。推导出了传感器的输出特性,并通过实验验证了传感器测量原理的正确性,经过理论分析得到旋转磁场的转速存在波动,是造成旋转系统产生角加速度的主要原因。构建了传感器系统的状态空间模型,对传感器的能控性和能观性进行了分析,并根据李雅普诺夫稳定判据,证明了传感器系统的大范围渐进稳定性。最后将传感器应用于振动转矩的测量并进行了标定,实验结果是该传感器的灵敏度约为39.08 mV/mN.m。     

基于FPGA的感应移相式扭矩测量系统

扭矩测量装置的研制是建立机械传动系统保障体系的关键技术之一,设计了一种基于FPGA的感应移相式扭矩测量系统.系统由感应移相式扭矩传感器和基于FPGA的信号处理器两部分组成,扭矩传感器由励磁绕组建立脉振磁通,通过电磁耦合和外接输出电路参数的合理匹配,将负载扭矩转化成励磁电压和输出电压的相位差;FPGA对两路信号进行采集,并采用高频脉冲对两路信号的相位差进行插值,将其转化成脉冲数,处理后即可得到精确的相位差.最后采用高精度扭力扳手对传感器进行了标定,实验结果表明测量系统的相对误差约为0.51%,迟滞误差约为0.6%,线性误差约为0.57%,重复性误差约为0.84%.