基于BMP085的一种便携式海拔高度测量系统设计

介绍了一种基于BMP085数字气压传感器的气压高度计系统。利用海拔高度和气压、温度的关系,通过C8051F310微控制器读取传感器中压力值、温度值以及补偿参数,用软件进行测试中的温度补偿和海拔高度计算,并在此基础上对气压值进行噪声处理,在OLED上显示当前温度、气压、海拔高度和相对高度。整个系统集微控制器与微传感器为一体,具有精度高、体积小、功耗低、操作简单等优点。     

基于USB2.0的温湿度及气压集成测量系统

本文以USB2.0控制芯片CY7C68013为核心,采用DS18B20、MS5534和HF3223精密测量环境温度、气压和湿度,所采用的传感器均为数字式或准数字式,无需标定.采用直接读取暂存器的方法,温度示值分辨率细分到0.01℃;在51～84%RH范围内,湿度测量精度优于±3.4%RH;气压测量不确定度为±0.5mbar.系统具有便携和低功耗的特点,既可以独立工作,又可以通过USB端口与PC机相连,实现测量数据传迭与进一步处理.     

数字压力传感器BP5607应用实现

基于MEMS技术的数字压力传感器技术正处于一个迅猛发展的阶段,数字压力传感器目前的灵敏度可以做到0.01mbar,高灵敏度、高分辨率的数字压力传感器在日常生活中越发扮演着重要的角色。介绍了高分辨率数字压力传感器BP5607的设计思想;基于ARM处理器LPC1768+BP5607的架构,结合改进型差分气压测高的高程算法实现了BP5607的气压测高仪,克服了在“国际标准大气”模型下大气压无规则变化带来的高程测量误差,提高了高程测量精度。实验表明,该测高仪具有优于0.2m的高程测量分辨率和较高的灵敏度,对导航定位形成良好的辅助效果。     

基于智能传感器的新型高度与方向测量仪

提出了一种适合野外使用的便携式定向与海拔高度及温度测量的手持解决方案,该手持测量仪可以精确测量方向角、温度以及所在地的气压值进而获得海拔高度值,并采用OLED显示器数字显示.该方案在硬件及软件中采取诸多降低功耗、提高精度的措施包括采用超低功耗CPU以及高精度低功耗的智能传感器,软件流程采用中断方式等.另外采取温度补偿以及基于椭圆假设的磁传感器通道不一致性补偿等误差修正算法,使得该方案具有重量轻、功耗低、精度高、成本低等优点.     

基于计算流体动力学的探空温度传感器太阳辐射误差修正方法

高空大气温度是天气预报和气候变化研究所需的关键观测资料,随着对防灾减灾和应对气候变化能力要求的提高,希望探空温度传感器的准确度达到0.1℃量级,而太阳辐射引起的误差可达3℃量级甚至更高,已成为制约探空温度观测精度提高的瓶颈.本文利用计算流体动力学(CFD)方法对探空温度传感器从地面到32 km高空不同气压和多种引线夹角以及太阳高度角条件下的辐射误差效应进行求解,获得了辐射误差—海拔高度曲线族.研究结果表明,引线夹角以及太阳高度角是太阳辐射误差的重要影响因子.海拔高度与太阳辐射误差之间呈现出随海拔高度的增加斜率不断增大的类抛物线关系.     

MS5534B在大气压力监测系统中的应用

提出了一种采用MS5534B数字式气压传感器监测大气压力的设计方案,分析了MS5534B的工作原理,介绍了基于MS5534B的大气压力监测系统的硬件及软件设计。实际应用表明,MS5534B具有测量精度高,响应速度快,功耗低等特点,满足大气压力监测系统的要求。     

基于LabVIEW的气压高度测量系统设计

为了准确测量高度,构建了基于LabVIEW的气压高度测量系统.从热力学角度,阐述了气压与高度的对应关系;以气压传感器为敏感元件,设计了AVR单片机数据采集、处理和传输系统;编写了基于LabVIEW的上位机串口接收、数据处理、中值滤波和显示程序,通过VISA串口接收下位机发送来的温度和气压数据,利用气压和高度的关系,计算气压对应的高度和即时速度,并在前面板以图形方式显示.以某建筑物的各楼层为研究对象进行了高度测量实验,结果表明设计的高度测量系统能够实时准确地测量和显示温度、气压、高度和速度数据,中值滤波后高度噪声减小为0.3m,是滤波前的30％.因此,基于LabVIEW的气压高度测量系统为高度测量和三维导航定位等应用提供了一种有效的参考方案.     

硅压阻式气压高度计的设计与实现

采用硅压阻式压力传感器,以ATmega88PA为控制器设计了气压高度计。内嵌全温度范围的曲面拟合算法进行温度补偿及线性化处理,解决了压力传感器的温漂和非线性问题,并用海拔高度与气压的关系计算高度。测量结果通过RS-485接口发送给上位机。测试结果表明,该气压高度计压力测量误差优于0.50‰,分辨率为0.01 h Pa,线性度为0.999 9;标准大气环境下高度测量误差为0.16 m,线性度为0.999 8。该气压高度计具有质量小、功耗低、精度高、工作可靠等优点。     

一种数字式气压气温数据采集系统的设计

在空气监测领域中,为了提高气压气温等参数的采集精度,采用压力传感器和电压/频率转换芯片将气压转换为单片机输入脉冲的方法获取气压数据,同时利用单总线数字传感器DS18B20采集气温数据,它具有精度高、电路连接简单等优点.以单片机AT89C52系统核心,负责处理采集数据,并通过液晶显示屏显示结果.此方法避免了采用AD转换、...     

具有温度补偿的无人机高度传感器

介绍了一种适合小型无人机的压力传感器MS5534B模块,分析了其特性与数据处理过程,详细论述了其在无人机硬件和软件系统中的设计,为减少微处理器大量的浮点运算,节省宝贵的存储空间,在标准气压值向海拔高度值转化时,提出一种折线线性拟合算法和两个折线间隔系数,以代替传统的查询方法.并针对折线线性拟合算法运用Matlab根据大量数据进行仿真,达到了设计要求,且成功应用在某小型无人机中.     

基于FPGA的数字高度计开发

针对声纳高度计、全球定位系统（GPS）和气压高度计的高度定位应用,开发了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的数字高度计,具有成本低、速度快、功耗小的特点.FPGA完成声纳高度计、GPS和气压高度计的数据采集,高度信息处理,气压高度计温度补偿及串口输出等工作.对高度计的误差来源进行分析,重点对气压高度计的温度漂移现象进行了补偿修正.为了验证设计效果,对数字高度计进行了测试,测试结果表明：高度计在进行误差补偿后,在低空范围内误差为0.1m左右,高空范围内误差为2～3m,可用于普通导航领域.     

基于STM32的高精度车载气压高度表设计

针对车载气压高度表对跨地域、长时间运行的高精度以及系统小型化、界面友好化等要求,设计了基于STM32硬件平台的车载气压高度表系统.系统中采用高精度硅压阻式压力传感器,皮托管及相关管路组成气路系统实现大气压静压的采集,并通过嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ和图形用户界面μC/GUI实现基于多任务的界面显示.实验结果表明：经实时校正后的车载气压高度表在长时间运行时测量精度优于1.2m,具有较高的测量精度,能很好地满足气压高度表车载应用的高精度高度定位要求.     

差分气压测高在室内定位系统中应用的性能分析

针对室内定位系统测高分辨率并不理想的情况,为了解决楼层分辨的问题,采用Intersema公司出产的基于MEMS技术的数字压力传感器MS5534C和AVR单片机设计并实现了差分气压测高模块。阐述了差分气压测高的思想,分析了影响测高的因素,介绍了数字压力传感器MS5534C,重点从差分气压测高系统的稳定性、可靠性角度分析了差分气压测高在室内定位系统中应用的性能。实验结果表明,差分气压测高技术辅助室内定位系统可以提高用户测点绝对高度的测量精度以及高程分辨率,能满足日常高程定位需求。     

一种基于气压高度增强的BD/GLONASS星座兼容导航算法

首先给出了气压高度增强的BD/GLONASS星座兼容导航的数学模型,然后讨论了钟差、气压高度和BD/GLONASS/气压高度的卡尔曼滤波器方法,最后对实测的动态数据进行仿真.算法的目的是在GLONASS卫星可见性较差的情况下,用气压高度增强提高BD/GLONASS星座兼容导航的可靠性.     

USB存储设备MTU值配置优化技术研究

传统优化技术在随机读、混合读和数据一致性方面性能差,为解决这一问题,提出USB存储设备MTU值配置优化技术研究。先采集USB存储设备行为数据,再利用纠删码技术,设置MTU值配置存储总容量。考虑到数据数量过大,设计层次式文件管理架构记录文件属性。在此基础上,为优化存储数据,采用扁平式存储结构,实现USB存储设备MTU值配置优化。由此,完成USB存储设备MTU值配置优化技术的研究。实验在release 5.5操作系统下完成,分别测试两种优化技术随机读、混合读和数据一致性的性能。实验结果表明,使用所提技术能够达到近似最优的性能,数据访问开销比例更少。     

四旋翼无人机的高度控制

为实现对四旋翼无人机飞行高度的控制,采用气压高度计对高度信息进行反馈,同时使用竖直加速度数据进行补偿.为了减少由建模误差对控制效果产生的影响,并使系统具有较强的鲁棒性,设计了模型参考滑模控制器(MRSMC,model reference sliding mode controller),同时对于无法直接测量的状态量使用卡尔曼滤波器来进行推测.实验结果表明所设计的控制器具有良好的稳定性和鲁棒性.     

基于ZigBee的温室温度监测系统

针对温室环境温度监测的需求,设计了基于ZigBee片上系统CC2430和"一线总线"数字化温度传感器DS18B20的无线温度监测系统。采用了星形网络的拓扑结构,节点之间有效通信距离大于70m。CP2102支持通过USB与PC通信并供电。实现了低功耗、低成本、低布线复杂度的温室温度监测。     

基于DSP和VDK内核的USB通信系统

针对ADSP-TS201 DSP的USB通信需求,设计一个完整的USB通信系统,其中,硬件系统采用CY7C68013A USB控制器和FPGA扩展USB主机接口,软件系统引入VDK实时内核、消息函数注册机制和数据缓冲队列。该通信系统可以提高USB通信资源的利用率,提供友好的通信接口,便于应用程序调用。