基于QPD的二维角位移精密测量传感技术研究

为解决二维角位移高精度精密测量的问题,研究了一种基于QPD的二维角位移测量方法。以LED作为光源,低暗电流、高灵敏度的四象限光电探测器作为检测元件,采用光学杠杆式的测角方法形成测量系统。分析了光斑大小对测量结果的影响,并搭建高集成实验系统进行验证。测试实验结果表明:测角分辨力达到1″,在2mrad量程内,非线性度为0.18%,数据采集与传送延时为250μs。该方法可用于精密光机系统,以便高精度实时监测高速运动元件的二维角运动。     

动载体光电平台视轴稳定精度的检测

提出一种动载体光电平台视轴稳定精度的检测方法.介绍了光学测量原理,讨论了光电平台视轴稳定精度检测系统的实施路线,并对该系统使用的自准直光学成像系统、高速数字CMOS相机和光斑检测算法进行了研究.由安装在光电平台照准架上的平面反射镜反映光电平台视轴指向角度的变化,用高速数字CMOS相机采集图像,并通过计算图像之间归一化的...     

泛华测试系统新品——角位移传感器测试系统

今年2月,北京中科泛华测控技术有限公司在传感器测试领域推出新品——角位移传感器测试系统。该系统主要用于磁感式角位移传感器的校准和终检测试。     

基于 AKF 滤波器的时栅角位移动态误差抑制方法

动态测量下的谐波误差成分是制约高精度、高分辨率的时栅角位移传感器在动态测量领域运用的主要原因之一。针对动态测量下时栅角位移传感器中的谐波抑制难题,首先简述了时栅角位移传感器的系统模型,其次建立了时栅角位移传感器的动态误差数学模型,之后解释了传感器的动态误差产生机理,阐述了自适应卡尔曼滤波的基本原理,最后构建了基于自适应卡尔曼滤波的时栅角位移传感器的动态误差抑制模型。通过仿真分析证明了时栅角位移传感器在匀速和变速运行情况下,经自适应卡尔曼滤波后,动态误差均降低了约70%,且随着传感器转速的提高,对谐波误差的抑制效果越明显。在实验运用中,该滤波算法对时栅角位移传感器的测量值有很好的实时预测性,传感器能够更快速且稳定运行,在100 r/min的转速下测量误差降低约80%。结果证实了自适应卡尔曼滤波在时栅角位移传感器的动态谐波误差抑制中有着显著的作用,能极大地提高传感器的动态测量精度。     

一种直升机操纵杆角位移测量的方法

为满足测试需要,设计一种基于霍尔角度传感器的非接触式角位移测量系统。给出了测量系统的硬件和软件总体设计,系统以MLX90316霍尔角度传感器为核心,对直接与操纵杆连接的旋转轴角位移进行实时测量。结果表明该方法成本低,易改装,分辨率高,误差小。     

光电位置传感器测试系统

介绍光电位置传感器和它在系统中的应用。该系统可用于与位移相关联的物理量测量。     

光电多维位移传感器的研究

对用于物体多维位移测量的光电六维位移传感器的结构和工作原理进行了分析,并建立了求解三维平动和三维转动的数学模型     

机载光电稳定平台检测技术的研究

给出了机载光电稳定平台的检测技术及方法,并提出了一种动态靶标的结构方案及原理,使其能够进行静态、动态的参数测试,尤其是可见光和红外成像系统同时工作时各种参数的测试。在此基础上为建立测量基准的传递方法、形成系统的光电侦察平台总体检测技术提供必要的准备和基础。着重阐述了机载光电稳定平台的静态、动态时的角度测量方法,首次提出了一种利用光线对接方法,实现可见与红外同时测量。还提出了一种数学计算方法,通过两个角度的测量和空间矢量法计算,得出动态靶标的空间坐标,以此作为机载光电稳定平台的指向坐标的真值,并给出了动态靶标的静态与动态精度的标定方法。     

动平台光电设备轴系设计与力学分析

为满足机动平台大型光电设备轴系应用要求,设计了动平台用轴系。光电设备由早期的地基固定式发展到动平台承载式,动平台的力学环境对设备轴系提出了新的要求。首先,基于现有的轴承结构和装配工艺给出三种轴系结构形式;其次,针对设备要承受动平台的力学环境,对轴系进行力学分析,推导轴系力学校核公式,该轴系设计分析方法为动平台光电设备轴系设计提供了理论依据。     

电容式角位移传感器电场有限元仿真研究

对电容式角位移传感器二维及三维的电场进行了有限元法分析 ,同时对不同结构参数的敏感元件进行仿真研究 ,仿真结论与样机实验结果相吻合     

互补式双层时栅角位移传感器研究

针对当前研制的双层时栅角位移传感器感应信号幅值小、时变磁场的均匀有效面积利用率低等问题,在原有“八”字形半正弦结构的基础上提出了一种双层互补式时栅角位移传感器设计方案。根据双层时栅位移传感器的特点,建立了其空间磁场分布模型,验证了双层时栅角位移传感器的互补式结构在构成行波上的优势;根据激励线圈的磁场分布规律进行建模,得到该参数状态下双层平面激励线圈的间距为0.235 mm。最后进行了有限元仿真分析和实验验证。仿真分析表明：采用互补式结构能有效增大感应信号强度,传感器的短周期误差峰峰值显著降低,能够有效抑制角度误差中的1次谐波和4次谐波。实验数据表明：传感器短周期原始误差为(-13.61″,13.30″),修正后误差为(-3.01″,0.78″);传感器长周期原始误差为(-19.60″,21.96″),修正后误差为(-2.62″,3.30″);相比单层“U”字形结构,1次误差减小了66.3%,4次误差减小了25.3%。     

时栅角位移传感器自动检定系统

针对时栅角位移传感器产业化过程中产品质量检定环节采用人工检定方式导致工作效率低且容易产生漏记、错记进而影响产品质量检定的问题,研制了时栅角位移传感器自动检定系统。系统采用PMAC作为运动控制单元,以直驱电机作为驱动机构,有效减小传动环节误差,质量检定选用ELCOMAT3000型双轴电子自准直仪,全量程检定误差小于±0.25″。构建了参数化的直线梯形加速运动模型与产品质量检定算法,整个产品质量检定全部自动完成,检定精度高,工作效率得到有效提升,产品质量得到可靠的保证。     

一种基于光纤光栅新型位移传感器的研究

介绍了一种应用光纤光栅传感器测量狭窄曲面空间位移的方法.随着外界应力的变化,光纤光栅传感器的中心发射波长将发生相应的移动.利用此特性,提出并实现了一种用光纤光栅作为敏感元件测量狭窄曲面空间位移的方法,解决了特殊场合狭窄曲面空间位移的测量存在许多难以解决的问题,并对实验结果进行数据分析.     

一种位移传感器空间细分的新方法

通过在光敏元件输出的电信号与其空间位移之间建立一一对应关系,提出了一种利用高分辨率A／D转换器细分空间位移的新方法,进一步拓宽了栅式位移传感器的研究思路。     

光学鼠标芯片在铁路转辙机动程检测中的应用

安捷伦(Agilent)公司的ADNS2051芯片是一种新推出的高性能的运动检测器件，在目前的光学鼠标中应用广泛，其易用性和廉价性使其非常适合应用于中低精度、低速运动的位置检测场合。借鉴光学鼠标原理，结合ADNS2051的功能、特点，通过对光学鼠标的改装来替代位移传感器在铁路转辙机动程测试中的应用，不但实现了测试功能，保证了测量精度，更降低了成本。     

激光多普勒离面位移测量系统的光路结构设计

本文提出了一种应用于激光多普勒离面位移测量系统的新型参考式光路结构,能够较好地完成产生多普勒频移和拾取该信号的功能,采用相位兴栅作为光学混频元件,提高了测量的信噪比并充分利用光能。本文阐述了实现差拍应满足的条件及方法,实验表明,方佻路结构能有效实现被测物的离面位移测量,并,可获得高的测量精度。     

列车TCU开发平台的研制

为了进行列车牵引变流控制系统（TCU）的研发,本文构建了运行模式与现行列车电力牵引系统相同的列车牵引变流控制系统（TCU）开发试验平台.该试验平台由牵引变流控制系统动力试验平台和TCU控制策略开发平台组成,实现了在实验室条件下TCU功能的实现以及对TCU控制策略的研发.     

基于纳米晶软磁合金的转矩、转速和转角多功能传感器研究

为提高传感器的多功能性,对一种可同时测量转角、转速和转矩的非接触式传感器进行了研究。首先,论述了传感器的结构和基于纳米晶软磁合金压磁效应的测量原理,然后推导出传感器的输出数学模型与灵敏度表达式。最后,在25～100℃温度范围、0～450N·m转矩范围及500～3525r/min范围内进行试验,得出相对于25℃的零点温度漂移为0.002 03%/℃(满量程),满量程最大线性度、重复度及迟滞静态误差分别为0.81%、0.50%、0.85%,转速最大相对误差为0.70%。试验数据还显示,该传感器的测量灵敏度为1.26mV/N·m,精度达到1.0%,对于一般工程应用是可行的。     

差频式位移传感器的研究

对差频式测量进行了深入探讨 ,揭示了差频式测量的本质 ,进而将原有的差频式动态传动误差的测量方法移植成一种圆分度静态传动误差测量方法 ,并提出一种用于差频电路工程设计的新方法———齿波对偶法 ,开发了一种用于角位移精密测量的差频式位移传感器     

陀螺翻滚试验台角位移和角速度偏移量的实时在线检测

本文利用惯性武绝对振动位移加速度传感器对陀螺翻滚试验台的角位移和角速度偏移量进行了在线检测,同时,对其检测结果进行了较为详细地分析,探讨了其偏移量产生的各主要因素.为陀螺潮滚试验台角位移和角速度偏移量的实时在线检测提供了一种有效的方法.