MEMS数字倾角仪的标定补偿方法研究

在介绍MEMS数字倾角仪组成结构的基础上,根据数字倾角仪内部MEMS加速度计的输出特性,对MEMS加速度计的敏感单元建立数学标定模型,提出并推导了一种适用于MEMS数字倾角仪的标定方法;该方法可以得到双轴MEMS数字倾角仪中加速度计的零位电压、标度因数矩阵、安装误差系数等敏感项参数;通过重力场静态翻转实验对实验室研制的数字倾角仪进行标定;最后使用MATLAB拟合计算得到所求标定参数,并对测试结果进行了误差分析和补偿对比;实验结果表明,该方法能使MEMS数字倾角仪的测量精度提高到±0.05°,可以满足高精度的角度测量需求。     

一种适用于单轴MEMS倾角仪的快速标定方法及实现

针对单轴倾角仪核心元件MEMS加速度计零点电压和标度因数在反复上电后会发生改变,且在外场环境下,不能通过转台对其进行修正的问题,本文根据MEMS加速度计的安装误差、输出模型推导了单轴倾角仪的标定模型,提出了一种适用于单轴倾角仪的快速标定方法,并利用实验室研制的MEMS单轴倾角仪及LABVIEW软件编写的上位机对该方法进行了试验验证.实验表明,该快速标定方法可快速、准确地修正MEMS加速度计零点和标度因数的漂移,从而保证倾角仪的测量精度,具有良好的工程实践意义.     

基于加速度计的数字倾角仪误差建模与分析*

基于加速度计的数字倾角仪在实际应用过程中,其精度在很大程度上受加速度计测量误差的影响。为了提高倾角仪的测量精度,需要对传感器本身引入的误差进行建模和分析,根据加速度计倾角仪的测量原理,得出其误差源为加速度计传感器测量误差。在对传感器的测量误差建立数学模型的基础上,通过仿真分析及实验进行验证。该误差模型不仅给出了倾角仪测量的俯仰角及滚转角的最小误差范围,还可以为传感器选型及后续的误差分析和补偿提供理论参考,具有一定的实用价值。     

基于加速度计的数字式倾角仪的设计

所设计的数字式倾角仪是一种基于MEMS热电偶加速度计的智能测量仪,可用于测量0°~360°倾角,同时,针对环境温度变化时对加速度计的影响,通过软件进行了补偿,测试表明:该倾角仪的测量精度达±0. 1°,并具有良好的工作稳定性和较高的性价比。     

倾角传感器自动标定系统的研究

为了解决手动标定方法效率低、精度低的缺点,采用自动控制伺服电机分度的方法来实现倾角传感器的自动标定,并采用闭环控制系统和角度误差补偿与温度补偿方法来保证标定的精度。自动标定系统中利用单片机技术整合数据和控制系统,并通过软件编程将系统各部分整合起来,不但标定精度高,而且,工作效率也得到了提高。     

一种高速磁浮列车定位传感器的标定工具

高速磁浮列车定位传感器的标定需要确定传感器输出电压对应水平位移和垂直间隙2个变量的二维表,数据量大。介绍了一种采用RS—485接口传输信号的标定工具,叙述了计算机控制下步进电机带动标定台二自由度移动的自动标定过程。实验结果证明了该工具的可行性。     

一种激光跟踪仪误差标定装置

激光跟踪仪作为一种精密测量仪器近年来已得到广泛运用,因其精度受环境、仪器自身及操作等因素影响,其测量精度一直难以提升。针对这一问题,本文以激光跟踪仪系统的误差模型为基础,设计了一款激光跟踪仪的误差标定装置,提出基于标准距离的位姿测量误差标定方法,对位姿测量系统误差进行补偿,从而提升激光跟踪仪的测量精度。     

基于加速度计的数字显示倾角测量仪

介绍了基于加速度计MXA2050A的数字显示倾角测量系统,简要介绍了系统的组成和工作原理;阐述了MXA2050A的外围电路、运放电路、显示电路的组成和工作原理;介绍了对测得数据的处理方法。     

基于DSP的数字倾角仪的设计与实现

为了能测量连续动态变化的倾角,需要提出一种动态性能良好的倾角仪;为了减小误差,采用数字信号进行测量;基于重力原理,属于摆式倾角仪,摆角由编码器转换为数字信号测量,用DSP处理数字信号;测量机架中采用磁阻尼原理能够使摆锤迅速稳定到平衡位置,具有良好的瞬态性能,实践结果表明,本倾角仪可测量±45°范围内的任意倾角,精度可达±0.07%,读数稳定时间在0.05s以内,本倾角仪量程大、精度高、线性好、抗干扰强、结构简单、读数快,能满足对连续变化角度测量的需要。     

数字查片仪的调焦原理及实现方法

在全自动查片仪系统中，调焦系统是其重要细成部分，在对眼镜片参数的测量中能实现自动对焦。本文介绍了全自动数字查片仪的自动调焦原理，并对其实现方法进行了设计，实现了查片仪的自动调焦和眼镜片各项参数的测量。     

隔离型标准RS422大角度高精度倾角传感器设计

介绍了利用基于MEMS加速度计测量大角度的工作原理;阐述了该测量系统的硬件结构和软件设计模块;通过给出测量数据证明该设计方法达到了高精度的要求.     

新型矿用无缆钻孔测斜仪的设计

介绍了新型矿用无缆钻孔测斜仪的组成、无缆测量原理及其关键部件的设计等.该无缆钻孔测斜仪工作原理基于同步技术,即首先将同步机和探管用连线连接后,使同步机和探管按预先设定的时间同步工作,然后拆开连线,将探管连接到钻杆上送入到测量处测量,与探管同步工作的同步机则记录有用的测点;测量完成取回探管,将探管测斜数据发送到同步机中,由同步机计算并显示出各测点的倾角和方位角.实际应用表明,该无缆钻孔测斜仪设计合理,使用方便,测量精度达到倾角(+90°～-90°)±0.2°、方位角(0～360°)±2°,完全满足煤矿井下钻孔轨迹测量的要求.     

自动调零伺服器倾角传感器的设计与实现

零位偏差和漂移是所有倾角传感器都待解决的技术难题。本文通过水泡尺旋转1800找平的古老方法深八研究传感器的调平原理，建立一套倾角传感器自动调零的理论和方法。采用步进电机和单片机控制技术设计实现自动调零伺服倾角传感器，很好的解决了零位偏差，时间漂移和温度漂移等问题，使倾角传感器的性能得到提高，具有非常重要的应用价值。     

基于CANopen的分布式两轴倾角测量器设计

设计了一个两轴倾角测量器,倾角测量器通过CANopen协议进行组网,并且符合CiA410子协议,可以方便地接入现有的CANopen分布式网络.硬件设计多选用高集成度小封装芯片,整个倾角测量器尺寸为30 mm×45 mm×10mm,非常适合空间受限的应用.采用面向对象的方法设计CANopen协议栈,结构清晰、易于使用.     

数控车床电器控制系统设计

针对数控车床电器控制系统中主轴变频调速、进给系统中数字分频器的电路设计、步进电机的控制与驱动及上位机接口的方案等问题,运用数字电路技术,设计结构简单,运行可靠的数控车床电器控制系统.     

全数字位置随动系统设计

介绍了一种以DSP TMS320LF2407为核心控制器，以单片机SPCE061A为信号发生器，以直流力矩电机为广义被控对象的全数字位置随动系统。详细描述了系统设计原理与结构、硬件组成和软件的设计，并实现了前馈补偿控制算法在位置随动中的控制。