光纤陀螺寻北仪四位置参数补偿算法

传统四位置寻北方案中,认为对称位置上陀螺的零位、标度因数是固定值且无交叉耦合影响,这点严重制约倾斜下的寻北精度。该文首先推导了倾斜下,四位置寻北的数值计算方法,然后分别建立对称位置的误差模型,采用水平12位置法标定误差模型中的的残余零位、标度因数和交叉耦合系数,利用补偿参数后得到两个水平分量来参与寻北计算。实验数据表明,在倾斜10°范围以内,传统寻北精度随倾斜角度的增加而变差,达到0.2°,而采用该文提出的参数补偿法,依旧保持在0.1°以内。     

压力传感器零点温漂的两种补偿方法比较

压阻式压力传感器在实际应用中普遍存在零位偏离和零位温度漂移现象,这就降低了传感器的测量精度,因此需采取适当的补偿方法对这两种现象产生的误差进行修正,从而提高测量精度。文中分别通过电桥臂一串一并的硬件补偿方法及基于规范化多项式拟合算法的软件补偿方法同时实现平衡零位与补偿零位漂移。由模型推导分析及实验最终得出,通过规范化多项式计算方法拟合出的数据精度较高,补偿效果好于一串一并的硬件补偿方法。     

霍尔传感器零位特性及补偿方法研究

针对霍尔传感器自身固有的零位特性,对其产生的零位误差进行分类和深入分析,零位误差的种类是多样的,构成的因素也各不相同,只有对其影响实施有效遏制才能保证测试的精度,零位误差是其自身所不能克服的。通过对各类误差的成因、特点及影响的全面剖析,依据各自的特点,制定了相应的应对措施,针对不同类型的零位误差,提出了具体的电路补偿方案。各项补偿方法简单实用,易于实施,可以有效控制零位误差对测试的影响,保证了霍尔传感器在较高测试精度要求下仍然能够正常工作,获得了满意的补偿效果。     

相机姿态校正模型的红外瞄具零位走动量测量

根据红外瞄具零位走动量高精度测试需求,提出了一种基于相机姿态自适应数学模型的红外瞄具零位走动量测量方法。设计了一种相机姿态自适应修正新算法,建立了相机姿态修正模型,并将其应用于零位走动量测量,克服了由于CCD相机倾斜引起零位走动量测量误差的难题。基于图像判读技术,采用重心法对针孔靶及瞄准分划图像进行定位,利用Zernike矩不变性质实现边缘点的亚像素细分。构建了实验系统,经实验验证,测量精度优于0.02mil(1mil=0.254cm),满足红外瞄具零位走动量的高精度测试需求。     

红外零位走动量测量中的相机姿态自适应补偿

为提高红外零位走动量测量精度,针对测量过程中相机姿态变化误差引起的图像定位精度不高问题,提出了一种CCD相机姿态小角度变化自适应补偿方法。通过理论分析,推导出相机姿态解算公式,建立了CCD相机姿态解算数学模型,然后基于某型红外瞄具零位走动量测量系统,分别针对三种相机姿态,对瞄具分划线在参考坐标系中的坐标进行了对比实验。结果表明,测量精度优于0.01 mil,能减小相机倾斜对红外瞄具零位走动量测量带来的误差,为提高零位走动量测量精度提供了一种相机姿态自适应补偿的新方法。     

提高霍尔传感器测量精度的方法研究

为了解决霍尔传感器精确测量问题,必须克服温度漂移和零位误差,而这些误差是半导体材料自身特性决定的。针对霍尔传感器固有特性,对误差产生的原因、机理及影响进行了系统分类和逐一分析,表明这些误差是其自身所不能克服的,只有对其影响实施有效遏制才能保证测试的精度。通过对各类误差特点的全面剖析,依据各自的成因和影响,制定了相应的应对措施,针对不同类型的误差类型,提出了具体的电路补偿方案。各种补偿手段简单实用,易于实施,有效控制了温度漂移和零位误差对测试结果的影响,保证了霍尔传感器在较高测试精度要求下仍然能够正常工作,提高了霍尔传感器的环境适应能力。     

全方位倾角传感器及其信号处理技术

采用微机械倾角传感器构成前端敏感电路及利用单片机构成数字信号电路,完成倾角电压信号的提取、卡尔曼数字滤波算法、零位漂移抑制以及全方位信号合成,实现载体在任意偏航方向(0°~360°)下的全方位倾角测量。其中使用卡尔曼数字滤波算法对倾角信号进行处理,并采用MATLAB软件对其进行仿真,最终减少噪声,降低其波动性。针对系统的零位漂移问题,设计软件算法对其进行跟踪处理,消除零位误差。结果表明,x,y轴稳定性分别提高了10.95倍和12.75倍,满足非线性度要求。     

基于差动共焦的倾角测量传感器

为了解决传统激光差动共焦显微镜（LDCM）无法在测距的同时，进行高精度倾斜角度测量的问题，提出了一种基于差动共焦的倾角测量传感器。在对倾斜表面进行测量时，该传感器首先利用轴向扫描获取的差动响应信号精准定位其焦点位置，然后分析显微镜光瞳面场强分布并提取光斑图像的峰值位置，从而实现对倾角的精准测量。首先，建立聚焦光束经倾斜待测面反射后的光场分布模型，对不同倾斜角度下显微镜光瞳面的场强分布情况进行分析。然后，在分析倾斜光斑特征的基础上，提出了采用改进Meanshift算法进行光斑峰值位置提取的方法。最后，通过实验验证了传感器对倾角测量的有效性。实验结果表明，传感器对倾斜程度（0～8°）测量平均误差为0.011°，对倾斜方向（0～360°）的测量平均误差为0.128°，能够满足利用差动共焦非接触光学探针对三维表面进行检测的过程中，对待测表面倾斜角度测量的要求。该传感器为自由曲面的高精度轮廓测量提供了一种新的方法。     

基于STM32的智能体重秤设计

为了方便人们的生活,文章设计了一款能够进行语音指令识别的智能体重秤。体重秤利用HX711称重传感器模块测量体重,利用超声波模块测量身高,利用LD3320语音识别模块实现语音指令的识别。测量身高时,步进电机的转轴与激光笔和超声波模块连接,利用光敏电阻传感器接收激光信号,通过STM32F103的按键或者语音指令控制步进电机转动进而控制超声波模块指向零位,然后通过STM32F103自动控制超声波模块旋转,实现在零位左右4°范围内自动测量身高。     

动基座自校零压电陀螺

研制的一种压电陀螺能在动基座条件下自动消除由于温度和时间变化造成的零位漂移。典型的产品可使零位变化小于０．０５°／ｓ。零位的温度系数小于０．０００５°／ｓ／℃。     

高精度数字式倾斜仪的设计与实现

为了提高数字式倾斜仪在全温度范围内的测量精度,根据倾斜仪中倾角敏感器件输出的温度特性提出了有效的零位温度曲线补偿算法和标度因数温度系数曲线补偿算法.试验结果表明,该算法能有效地改善零位和标度因数的温度特性,倾斜仪在全温度范围内测量精度可达到0.03°,并对数字式倾斜仪的检测原理和硬件实现作了详细阐述.     

基于倾斜摄影技术的无人机电力巡检设计

随着电力输电线路的长度的不断增长,为了保证电力系统的运行安全,文中设计了一种基于倾斜摄影技术的无人机电力巡检系统。使用无人机搭载倾斜摄影相机采集输电线路及周边设备的图像信息,通过无人机无线传输将图像数据信息传输至地面站,再进行数据解析、分析及三维模型构建。从而完成输电线路故障的排查、安全隐患的排除,保障电力传输安全。此外,使用该倾斜摄影技术可以有效提高电力巡检判断的准确性。     

基于光纤传感技术的大型船闸人字门形变监测方法研究

为实时了解船闸人字门长期满负荷工作可能带来的结构安全问题,提出了一种基于光纤光栅(FBG)传感技术的人字门结构形变在线监测方法。通过对人字门结构进行建模与仿真,弄清门体整体受力分布情况；根据受力分布情况,在人字门上布置若干光纤光栅倾角传感器,实时动态监测门体各部位倾斜角度；将动态倾角变化量转化为结构形变量,建立门体拱度与各点形变量之间的映射关系。结果表明,光纤光栅倾角传感器具有良好的重复性,能够准确反映闸门开、关运行过程；所监测门体最大受力区域为门底枢止水附近,最大拱度在0.1°以内,最大形变量在7mm以内。     

基于倾斜摄影测量的实景三维建模与精度评定

本文以无人机倾斜摄影测量技术展开,以新疆某测区为例,介绍了基于无人机倾斜摄影技术的全要素实景三维建模过程,包括无人机影像获取、倾斜影像空三加密、倾斜影像的瓦片分块、三维重构、点云分类等关键技术.并对三维建模精度进行分析验证,结果表明,通过倾斜摄影测量技术构建三维建模具有生产周期短,高效率、高精度、高真实感和低成本的特点...     

基于三轴加速度计的倾斜角传感器的研究与设计

倾斜角度是生活或工业中需要测量的一个重要物理量,对于空间物体姿态的测量,传统的一轴、两轴倾斜角传感器在摆幅和方位上不能兼顾。在此对全固态电容式微加速度传感器进行研究,通过进行零刻度偏移补偿、横轴传感补偿、数据融合等方法提高测量精度。采用三轴加速度计设计了一个全摆幅、全方位、高精度的智能化三轴倾斜角传感器。     

Silicon Resonator Based 3.2 $mu$W Real Time Clock With $pm$10 ppm Frequency Accuracy

This paper presents an ultra-low power generic compensation scheme that is used to implement a real time clock based on an AlN-driven 1 MHz uncompensated silicon resonator achieving 3.2 ?W power dissipation at 1 V and ±10 ppm frequency accuracy over a 0-50°C temperature range. It relies on the combination of fractional division and frequency interpolation for coarse and fine tuning respectively. By proper calibration and application of temperature dependent corrections, any frequency below that of the uncompensated resonator can be generated yielding programmability, resonator fabrication tolerances and temperature drift compensation without requiring a PLL. To minimize the IC area, a dual oscillator temperature measurement concept based on a ring oscillator/resistor thermal sensor was implemented yielding a resolution of 0.04°C. The IC was fabricated on a 0.18 ?m 1P6M CMOS technology.     

扰动对非稳腔模式的影响和腔内倾斜像差校正

采用哈特曼-夏克(Hartmann-Shack)波前传感器分析了腔内扰动对无源正支共焦腔调腔光模式的影响,用模式法进行了波前复原计算。引入等量扰动,腔内凹镜对于腔模的影响大于凸镜;且对于大菲涅耳数非稳腔,腔内倾斜扰动量与输出光束中查涅克(Zernike)倾斜像差系数具有较好线性关系。建立了基于哈特曼-夏克波前传感器进行腔外探测,控制腔内凹镜的低阶像差校正系统,比较了在不同腔内扰动状态下对倾斜像差的控制结果。实验表明,对于腔内扰动频率较低或者准静态的情况,控制系统对腔内倾斜像差的校正具有较好的效果。     

空间光学遥感器精密次镜调整机构设计及试验

随着空间光学遥感器地面分辨率逐步提高,长焦距、大口径相机成为重点研究方向。为了克服重力变化、复合材料变形等因素带来的天地不一致性的问题,次镜调整成为校正光学遥感器离焦和主次镜相对位置变化的关键技术之一。将次镜柔性支撑、精密直线驱动与柔性铰链传动技术相结合,设计了一套高精度次镜调整机构。首先介绍了该套机构的光机构成、工作原理及传动链路,然后对超轻次镜、高精度直线致动、高精度调焦传动等设计分别进行了阐述,最后介绍了力学环境试验后的调整精度测试情况。试验结果表明,该套精密调整机构实测调整行程大于±120μm,轴向调整步距精度0.18μm (3σ值),调整行程内次镜的最大平移误差为1.30μm,最大倾斜误差为1.93″,具有调整范围宽、调整精度高的特点,满足空间光学遥感器精密次镜调整的要求,已成功在轨应用于北京三号B卫星0.5 m级高分辨率空间相机。     

基于LabVIEW的温度测量系统设计

虚拟仪器将计算机技术与测量技术紧密融合,它在进行环境参数测量时无需使用大量的测量设备,最大限度地降低了开发成本。鉴于此,设计了一个基于虚拟仪器技术的温度测量系统。该系统主要由下位机和上位机两部分构成,下位机通过传感器采集温度信号,经单片机以串口通信的方式传送给上位机,上位机中由LabVIEW软件编写的温度测量系统可实时进行温度的显示与报警。测试结果表明,该设计系统的测量精度较高,操作简单,而且可视性很好。     

一种基于脉冲压缩的漏缆传感器定位新方法

漏缆传感器的入侵探测定位系统已广泛应用于国防设施、银行、监狱等重要区域,为提高这种系统的定位精度,提出了一种基于脉冲压缩的漏缆传感器探测定位新方法。该方法将巴克码调制的二进制相移键控信号引入系统作为发射信号,并对接收信号进行滤波相减、相干解调、抽样判决和自相关运算等一系列信号处理,以获得含有入侵位置信息的特征信号。应用MATLAB 和电磁仿真软件CST 对该系统进行了协同仿真分析,并搭建了实验系统进行测试。仿真结果与实测结果吻合良好,验证了新方法探测定位的有效性。新方法的定位精度约为0.9 m,优于目前已报道的同类探测定位系统的定位精度。