超导陀螺转子的磁悬浮特性分析

超导陀螺是利用低温超导体的Mdssner效应实现转子悬浮的一种精度高、能耗少的惯性器件．为研究超导陀螺转子的磁悬浮特性,文章介绍了超导陀螺的转子超导磁悬浮结构及悬浮原理,分析了转子间隙内磁通与间隙间的关系,推导出了由8个结构完全相同的超导线圈形成的球形腔内转子的磁悬浮力及磁悬浮支承刚度的定量计算公式,指出磁悬浮力的大小与间隙内磁通量的平方成正比,与间隙量的平方成反比,磁悬浮支承刚度则与间隙内磁通量的平方成正比,但与间隙量的立方成反比．根据转子受力建立了转子的二阶无阻尼偏移模型从而为转子的偏移控制奠定了基础．文章最后对实现陀螺转子的超导支承做了探讨,对影响磁悬浮力和磁悬浮刚度的因素进行了分析并提出了相应的解决方案。     

基于差分误差补偿的磁轴承转子位移测量方法

磁轴承转子位移的检测精度直接影响到磁轴承的稳定性。在磁轴承系统中,虽然位移传感器的差动输入可以提高测量精度,但差分信号误差及检测中心与磁轴承中心不重合问题会影响差动测量的检测精度。针对这一问题,提出了一种基于差分误差补偿的磁轴承转子位移测量方法,以差分信号为自变量建立误差补偿方程,对差分信号中的误差进行补偿;通过误差补偿方程推导出转子在控制坐标系下的位移方程,求解转子在控制坐标系下的实时位移。仿真实验结果表明,对差分信号进行误差补偿后,差分信号的相对测量误差从96.46%减小到了0.04%,转子位移的计算值与测量值之间最大误差的绝对值仅为0.017 mm,对于提高转子位移的检测精度及磁轴承控制系统的稳定性具有重要的意义。     

超导陀螺仪壳体安装误差对转子位置偏移检测的影响（88）

基于超导陀螺仪转子位置偏移的光电检测法原理,分析超导陀螺仪壳体安装误差对转子位置偏移检测的影响情况;推导出几种条件下超导陀螺仪壳体安装误差与光电传感器接受到弱信号时间的关系式.通过仿真分析,得到超导陀螺仪壳体安装误差与转子位置偏移检测时间的关系曲线.     

一种硅微机械陀螺小信号检测电路的设计

微弱输出信号的检测是微机械陀螺接口电路设计中的关键技术.针对旋转载体驱动硅微机械陀螺的振动特性,给出了一种适用于微弱电容变化量的小信号检测电路.信号经过差分放大之后,设计了一种适合该陀螺特点的带通滤波器,并对该电路的幅频特性和相频特性进行了分析.实验结果表明,该电路能有效敏感电容变化量,陀螺接口电路能检测到10-3pF量级的电容变化,最小分辨率可以达到0.1°/s.     

差动变压器精密绝对值检波电路的研究

检波电路是差动变压器位移传感器调理电路中的关键部分,在分析常用全波整流电路缺点的基础上,设计精密绝对值检波电路,并成功应用于传感器调理电路中．电路仿真和实验结果表明,利用精密绝对值电路町以提高差动变压器的线性度和稳定度．     

磁悬浮转子位移测量传感器的研究

在磁力轴承系统中,磁悬浮转子的位移信号是控制磁力轴承稳定悬浮并能够高速旋转的重要依据,因此,位移传感器测量数据的可靠性、稳定性和精确性直接影响到磁力轴承的整体性能。针对磁悬浮转子对位移传感器的特殊要求,从理论上分析了涡流位移传感器的设计原理,并根据理论分析设计制作了传感器;还介绍了传感器的实验方法和实验步骤,并对实验结果进行了分析。     

电容式微机械陀螺品质因子测试方法研究

品质因子是判断微结构加工质量的重要标准,特别是经过真空封装的微机械结构,它的品质因子大小可从几百到几万,具有很大的散布范围,因此对真空封装微机械陀螺品质因子的测试就显得格外重要.本文详细阐述了电容式微机械陀螺品质因子测试的基本原理,提出对静电激励-电容检测陀螺和机械激励-电容检测陀螺品质因子测试的具体方法,并对这两种方法的测试结果进行了对比分析.     

差动电容传感器信号调理中的非线性校正

针对差动电容传感器非线性的对称性,设计了对称性的非线性补偿电路。利用开关二极管的实际特性,使折线式补偿函数尽可能与实际非线性特性的反函数逼近,达到了近于理想的补偿效果。实验结果表明,对于最大非线性误差为25%的差动电容传感器,经非线性补偿后的非线性误差下降到约0.6%,验证了非线性补偿环节的优良性能。     

光纤陀螺应用于轨迹测量的实验研究

对干涉型光纤陀螺仪应用于工程测量、特别是轨迹测量方面进行了研究，并给出了实验数据和效果，还对影响测量的各种误差来源及解决办法进行了分析，导出了陀螺仪测量精度和陀螺牵引速度之间的关系，为光纤陀螺在工程测量中的实际应用提供了指导。     

基于电容层析成像和LS-SVM的空隙率测量

基于12电极电容层析成像（ECT）和最小二乘支持向量机（LS-SVM），提出了一种油气两相流空隙率在线测量的新方法.该方法运用快速的线性反投影算法重建两相流截面图像，结合模糊模式识别技术辨识流型.把ECT电容传感器得到的66个电容测量值作为空隙率测量模型的输入，利用LS-SVM建立了针对不同截面流型的空隙率测量模型.在实际测量时，首先辨识流型，然后选择与流型相对应的空隙率测量模型计算获得空隙率.该方法省去了采用传统ECT方法测量空隙率时复杂的图像重建过程，提高了空隙率测量的实时性.实验结果表明该测量方法是有效的.     

双时基NE556在电容采测电路中的应用

从经济、使用、精确等角度出发,介绍了双时基 NE 556集成电路的特点与引脚功能,并在电容采测电路中进行了应用．同时,通过实例对其工作原理和采测方法与效果等作了说明．     

基于惯导系统模型的自对准陀螺测漂方法研究

针对平台式惯导系统初始测漂过程需要外界提供航向基准的特点,文中提出了一种既能自动寻北又能准确测量陀螺漂移的测漂方法.通过方位精对准状态在北西天坐标系和东北天坐标系两次定位测量水平陀螺漂移,在水平精对准状态下记录北向速度并采用最小二乘法解算方位陀螺漂移.仿真和工程试验结果表明,该测漂方法在实现自动寻北的条件下,能实现对水平轴和方位轴漂移的精确测量,满足导航系统对常值漂移测量精度的要求.     

Sagnac干涉陀螺特性研究

文章介绍了Sagnac效应的基本原理及互易性理论 ,以及利用Sagnac效应研制的光纤陀螺测角系统实验装置和各组件的技术要求 ,提供了测试结果并分析了产生误差的原因。     

基于强度检测的HiBi-PCF-FLM温度不敏感应力传感器

提出一种基于强度检测的高双折射光子晶体光纤环镜(HiBi-PCF-FLM,highly birefringent photonic crystal fiber loop mirror)温度不敏感应力传感器。利用PCF对温度的不敏感性,把一小段HiBi-PCF传感光纤插入到FLM中,可实现温度不敏感应力传感。利用应力作用引起FLM透射光谱移动的特性,由DFB激光作为入射光源,使用光功率计检测经过FLM后的透射光强度,实现基于强度检测的应力传感。当输入波长为1547 nm时,作用于PCF应力与经过FLM后透射光强度的关系可拟合为二次函数,其与实验数据的拟合度高达0.9995。     

基于空域追踪算法的基线漂移信号噪声修正

为了消除基线漂移信号噪声对信号的干扰影响,提出一种基于空域追踪的修正算法.通过非线性滤波器从原始信号中粗提出基线信号,利用多步迭代微分算子从基线漂移信号中分解出更加精准的基线信号,再从原始信号中移除基线漂移信号,完成基线漂移信号噪声修正.选取多种类型测试数据(包括心电信号与噪声数据)来验证算法的有效性,结果表明,同传统的四种基线漂移信号修正算法相比,所提出的算法可以高效去除基线漂移信号的干扰.     

基于FPGA的变压器介质损耗的在线监测系统

设计了一种新型高精度的数字变压器套管末屏介质损耗在线监测系统.通过利用FPGA(现场可编程门阵列)作为主控芯片,同时实现系统测频、相位差校定等功能,可以有效消除由于硬件电路元件参数不一致及元件零点漂移等原因引起的相位测量误差,同时考虑到电源频率波动、电网谐波影响等原因引起的频谱泄漏和栅栏效应带来的误差,采用加窗FFT算法对介质损耗角进行软件计算.通过软硬件方法结合可以大大提高系统的测量精度,同时可以充分利用FPGA的并行处理能力实现多任务及内部IP核来极大的简化系统硬件结构设计.经过实验室和现场测试结果表明,该系统具有较高的测量精度.     

基于差分激光三角法的薄零件厚度测量研究

为了精确自动测量薄零件的厚度,设计了一种基于差分激光三角法的厚度测量系统。利用双路激光对称布置,由两个CCD接收上下光路的反射/散射光斑,实现薄零件的厚度自动测量。采用平行直线双线性查表法标定测量系统,进行了标定实验和厚度测量实验。多次实验表明,系统的标准差均小于0.009。     

基于CDC技术的微小电容测量系统

为了解决电容层析成像技术中的微小电容检测问题,设计了一种以电容数字转换器(CDC)芯片Pcap01为核心,以STM32F103为控制芯片,以PC机为上位机的微小电容测量系统.采用CDC芯片将被测电容转换为成比例的数字信号,通过I2C总线传给STM32F103,使用STM32F103对数据做初步处理,并通过串口传递给上位机.上位机使用Qt软件平台进行数据的读取、处理、显示和存储.实验结果表明,该系统具有精度高、抗杂散能力强和实时性好等优点,可以满足电容层析成像系统中对微小电容在线测量的要求.