一种新型磁敏集成角度传感器及其测量系统

研制了一种无触点的十字形两维集成垂直霍尔器件 ,它对平行于芯片表面的磁场敏感。当与被测转角θ的物件轴向相连的径向永久磁铁转动时 ,传感器给出了相对于被测角度的两种信号电压 ,通过接口电路和PC机组成的非接触式测量系统把信号转换为转角θ。测试结果表明该角度传感器及其测量系统的测量精度在 0°～ 36 0°范围内可达± 1°     

基于CORDIC算法的360°角度传感器的设计

一维霍尔板型角度传感器无法测量0～360°的角度,采用4个霍尔器件的联合测角技术和CORDIC算法可实现0～360°范围内的角度测量。文章详细描述了4个霍尔器件联合测角技术的测角原理及实现算法,并引入了符号幅值表示法,即先利用正弦和余弦的幅值进行0°～90°范围内的反正切CORDIC运算,再根据正弦和余弦正负号(符号)的不同组合实现角度从0°～90°到0°～360°的映射。Modelsim平台仿真验证了该方法的准确度和精度,仿真误差小于0.01%,实测总误差不大于0.05°。     

AS5040在角度测量中的应用

阐述了角度传感器芯片AS5040的工作原理、使用方法、硬件和软件设计,介绍了在太阳能电池充电控制系统中的应用。该芯片具有模拟和数字接口,可与磁钢、微处理器组成一体化智能传感器。实验表明:AS5040在该系统测量中的最大误差为1.8°,达到了设计要求,可广泛地应用在非接触角度测量领域。     

MEMS无线数显角度测量仪设计

针对双轴或单轴高精度角度测量的工况需要,采用8位单片机为主控芯片,高精度数字MEMS为传感器芯片设计了一种体积小、功耗低的无线数显角度测量仪.远端上位机通过ZigBee无线模块对测量仪进行操作和三维显示,同时集成OLED屏可就地显示测量数据.具有双轴±90°倾角测量和单轴绝对式0°~360°转角测量功能.测试结果表明:该测量仪测量精度为0.1°,具有较高的推广应用价值.     

基于应变式双参数倾斜仪的设计

为精确测量桩体在施工过程的倾斜角度,介绍一种基于电阻应变计式的双参数倾斜仪,阐述了倾斜仪的结构设计和工作原理;推导出倾斜角和方位角的数学模型。对放大电路及其信号变换电路进行硬件设计和软件编程。实验结果表明倾斜角在±10°范围内,其测量精度为0.04°;方位角在0°～360°范围内,其测量精度为2.253°,可以满足桩基础施工的技术要求。     

天空散射光偏振成像噪声建模与分析

仿生偏振导航是近年来兴起的一种新原理导航方式,对天空光进行成像可以获得更为丰富的天空散射光的偏振信息以及分布特征,有利于提高偏振导航传感器的精度和抗干扰能力.根据现有的Stokes参量测量偏振光的原理以及成像装置的噪声模型,对基于Stokes参量法的偏振角度测量噪声进行了建模,并根据模型进行了仿真分析.仿真结果表明:提高相机的信噪比(SNR)能够显著提高偏振成像的质量,当相机的SNR大于44 dB时,天空偏振角度的测量标准差将优于1°/像素;得到了0°,60°,120°和0°,45°,90°检偏器分布模式下对不同偏振角度的入射光测量噪声的统计分布特征.尽管0°,60°,120°的检偏器布置方案相对于0°,45°,90°的检偏器布置方案有着更大的计算复杂度,但在使用相同信噪比相机的情况下,该布置方案的噪声更小.该结论将对天空偏振光成像装置的构建及其误差分析与补偿技术提供参考.     

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°。     

气体流速流向传感器

设计并研制了一种气体流速流向测量传感器 ,流速测量范围为 3～ 30m/s,流向测量范围为± 45°。实验结果表明 ,流速测量的非线性度为 0 .5 %FS ,流向测量分辨率为 0 .45°。     

非正交三维天线用于电磁敏感系统的误差校正

就电磁敏感系统的随机误差校正提出了一种新的处理方法,该方法将原有的三维正交环形天线旋转变换为非正交三维环形天线,并进行了算法的相应改进,数值模拟结果表明:在同等条件下;当θ处于大角度区域时,该算法能将系统的误差降低到5°以下,当θ处于其他区域时,误差可降低到0°左右。     

非接触位置测量系统中的计算机控制

随着导弹技术的发展 ,位置测量设备的要求也不断提高。研究了一种新的非接触位置测量系统及其所使用的计算机控制系统 ,测量系统对某种型号地空导弹发射车与装填车之间X ,Y ,Z ,α的位置关系进行测量 ,并通过计算机系统进行控制与数据处理。系统装备后长度X ,Y ,Z精度为± 1mm ,角度α精度为± 3′ ,此精度达到国内领先水平。     

飞机尾翼转角测量系统设计

针对飞机尾翼转角测量及远距离监控问题,设计了一种基于数字式MEMS加速度传感器测量飞机尾翼转角的测量系统;分析了电容式加速传感器测角原理;利用数字式MEMS加速度传感器ADXL345,结合无线ZigBee技术采用CC2430模块,以嵌入式STM32单片机作为控制器构建了一种测量飞机尾翼转角大小的测量系统;采用三维转台对飞机尾翼转动进行了模拟,完成了±90°范围内转角的测量;实验结果表明,在±90°转角范围内,测量误差的最大值为0.277°,满足小于0.3°的误差要求;该测量系统可以有效地完成飞机尾翼转角测量工作。     

基于光纤Sagnac干涉仪的旋转角度测量系统

介绍了一种基于光纤Sagnac干涉仪的敏感角速度光纤传感器的工作原理。根据其输出的旋转信号的特点,采用P87LPC767单片机,设计出一套应用于角度测量的硬件及软件,实现了对中低速旋转的角度测量,可测角度范围为-360°~360,°且误差低于1%。详细介绍角度测量的实现,并对测量结果和误差进行分析。     

一种新型的塔康方位角估算方法

塔康作为近程无线电导航系统,为飞机提供与地面台的距离和方位角度等信息,但由于硬件工艺、环境等限制,其测量精度极易受到噪声的影响.针对这一问题,提出了一种新型的方位角估算方法.该方法在最小二乘法的基础上,创新性地增加了误差检测功能和拟合数据反馈的功能,通过误差检测功能去除超过误差门限范围的接收数据,再利用平均后的拟合数据...     

基于角度传感器的玻璃材料折射率的测定

在介绍根据布儒斯特定律测量玻璃材料折射率的方法和用磁阻式角度传感器测角原理的基础上,提出一种利用角度传感器测量材料折射率的新方法,实现了角度量和材料折射率的非电量电测。通过用此方法测量2种玻璃样品的折射率与理论值进行比较,发现在不考虑传感器温度漂移及装置的平整性等系统误差的条件下,折射率测量的相对误差小于3%。研究还表明:新型锑化铟磁阻角度传感器的线性范围约200°,为设计非接触式角度量及折射率的自动测量系统打下了基础。     

接触式传感器测量软体驱动器角度的数据融合

现有用于软体驱动器角度测量的接触式传感器主要包括惯性传感器与曲率传感器,但惯性传感器的测量精度易受软体驱动器内嵌气道膨胀的影响,曲率传感器测量则存在迟滞和漂移等问题。为进一步提高接触式传感器测量软体驱动器角度的准确性,结合模糊推理与卡尔曼滤波结合的算法实现惯性传感器和曲率传感器数据融合。基于BP神经网络和长短时记忆网络分别融合曲率传感器和惯性传感器,减少接触式传感器测量软体驱动器角度时迟滞和气道膨胀的影响。实验结果显示,采用长短时记忆网络、BP神经网络和模糊推理与卡尔曼滤波相结合的数据融合结果均方根误差精度分别为0.51°、0.63°和1.59°,表明长短时记忆网络能够更好地提高接触式传感器对软体驱动器角度的测量精度。     

一种可同时测量位移和角度的电容式传感器设计

提出了一种可同时测量位移和角度的变面积式差动电容传感器的设计方案。位移测量范围为-50～50mm,准确度可达0.2mm,角度测量范围为0～180°,准确度可达0.5°。通过在结构上采用介质差动法,该传感器克服了边缘效应的影响,具有测量范围宽、线性度良好、受温度影响小等优点。