光纤式表面粗糙度测量仪的研制

本文论述了光纤表面粗糙度测量仪研制过程中关键问题的解决方法，对非线性特性的参数计算，零点漂移，信号噪声，不同加工表面特性差异的处理都给出了完美的解决方法。该仪器以光散射理论为测量原理，用光纤为传输媒介，并用单片机８０９８进行计算，数据处理和测量智能控制。     

加速度计套组灵敏度幅值校准研究

根据加速度计套组的计量特性特点,本文对被校仪器的灵敏度幅值进行相应的校准.基于JJG 233-2008《压电加速度计》提出了相应的校准方法,最后在实验室环境下实施了相应的校准实验,并对测量不确定度进行了评定.     

光纤式表面粗糙度测量仪的研制

本文论述了光纤式表面粗糙度测量仪研制过程中关键问题的解决方法，对非线性特性的参数计算、零点漂移、信号噪声、不同加工表面特性差异的处理都给出了完美的解决方法。该仪器以光散射理论为测量原理，用光纤为传输媒介，并用单片机８０９８进行计算、数据处理和测量智能控制。     

用蚁群优化算法进行误差修正的手臂姿态跟踪的研究

为了提高人体手臂运动姿态跟踪的精度,提出了一种采用蚁群优化(ACO)算法修正误差的手臂姿态跟踪方法。该方法基于对姿态测量单元中加速度计的误差模型的分析,采用ACO算法进行误差模型参数拟合以修正加速度计的静态误差;应用卡尔曼滤波算法对MEMS加速度计、磁力计和陀螺仪数据进行数据融合,得到肢体姿态最优估计;采用了手臂肘关节的几何约束模型,对手臂姿态跟踪过程中因噪声扰动和肌肉变形产生的随机漂移误差进行补偿,得到手臂关节的正确位置估计。试验表明,该方法有效地降低了传感器噪声所引起的漂移,提高了位置测量的准确度和稳定度。     

气体传感器特性漂移抑制的研究

在对气体进行长期在线监测的场合，所要解决的关键问题之一就是气体传感特性漂移的抑制。传感器特性漂移会给气体的测量和识别带来误差。对此，本提出一种动态在线标定法。该方法能够对传感器漂移故障做出判定，同时可实现测量误差的修正。中对该方法进行了详细的描述和论证。计算仿真结果表明了该方法的有效性。     

圆度测量中基于相关性分析的信号周期计算方法北大核心CSCD

论述了用单测头进行现场圆度测量时,应对圆周封闭性问题的解决方法。利用傅里叶变换分析测量信号的频域特性,得到信号的各频率分量,通过滤波的方式消除噪声影响、漂移影响。提出一种基于相关性分析的方法,准确获得测量信号周期。通过MATLAB进行仿真分析,验证了该方法的正确性和可靠性。通过改变测量信号的频率和幅值,即改变圆度测量时的转速和偏心量,得到周期计算误差随信号频率和幅值变化的关系。结果表明周期计算误差随频率的增大而减小,即频率越高,用该方法得到的周期越接近于信号的实际周期;但当频率一定时周期计算误差值不随幅值改变而产生显著变化。     

基于地球重力法的低频加速度计校准

ISO 16063-16描述的地球重力法只能用于低频加速度计灵敏度幅值静态校准, 无法用于灵敏度幅值与相位的动态校准。采用机器视觉方法测量激励加速度相位,并得到对应时刻的加速度计输出信号相位,该方法可同时实现基于地球重力法的灵敏度幅值与相位动态校准。该方法测量时由转台为被校加速度计提供峰值恒定为1g的正弦激励加速度,有效避免了低频时微小激励加速度引起的加速度计输出低信噪比信号对校准精度的影响。实验结果表明,地球重力法可实现从静态(DC)至10Hz范围内的灵敏度幅值与相位高精度校准。     

O．1Hz～50kHz直线振动幅值和相位国家计量基准系统的研究

描述中国计量科学院在直线振动幅值和相位测量的理论研究和技术实现方面取得的最新进展。简要介绍了国家高、中、低频振动基（副基）准幅相特性测量装置的系统构建、测量原理和技术实现，以及装置达到的主要技术指标。提出振动基（副基）准优化提升中关键的技术创新点，如自主提出了改进的外差正弦逼近法和基于波峰波谷的外差时间间隔法，在压电高频（2kHz～50kHz）振动台上，首次在国内外实现了（1nm～500nm）振幅范围内的纳米级振动传感器灵敏度幅值和相移的测量。中国计量科学研究院（NIM）与德国物理技术研究院（PTB）在10Hz～10kHz范围内开展的标准加速度计灵敏度幅相特性国际双边比对验证了国家基准的测量不确定度。     

基于奇异谱分解的微机械加速度计振动噪声抑制方法

微机械（MEMS）惯性传感器成本低的同时噪声较大,易受振动信号的干扰。为了利用微机械惯性传感器构成低成本姿态估计系统,提出了一种基于奇异谱分解（SSA）的振动噪声预处理方法。SSA方法的实质是利用延迟扩维矩阵进行主成分分析,其延迟相关的算法能够有效地分离出加速度计测量值中的趋势项与周期项,趋势项中包含有需要的姿态变化信号,周期项即为低频振动噪声,根据过零点检测方法提取出趋势项,将该趋势项作为加速度计的测量值,即可实现对振动噪声信号的抑制,有效地提高姿态估计精度。实际的跑车实验验证了本方法的可行性和有效性。     

基于MEMS陀螺仪和加速度计的自适应姿态测量算法

针对MEMS陀螺仪以及加速度计传感器单独测姿时,传感器数据中存在复杂噪声和测量误差导致测量得不到最优姿态角的问题,设计了一种基于MEMS陀螺仪和加速度计的自适应姿态测量算法.算法采用扩展卡尔曼滤波方法实现数据融合,并且在利用Allan方差估计MEMS陀螺动态噪声的同时,加入了遗忘因子和限定记忆的算法思想,从而实时地跟踪数据的量测噪声,实时修正角度估计误差,有效地提高了姿态测量系统的精度.实验结果表明,二者组合定姿可实现高精度的姿态测量,验证了算法良好的动态噪声抑制能力,提高了系统对环境变化的适应性.     

8305型标准压电加速度计安装方向对测量结果的影响

介绍了压电加速度计的工作原理以及8305型压电加速度计作为标准压电加速度计的结构形式,讨论了比较法中安装方向对标准压电加速度计灵敏度幅值的影响,并进行试验。通过不同测量结果的比较,得出标准压电加速度计用比较法校准时合理的安装方向,能够保证标准压电加速度计灵敏度具有良好的频率响应特性。     

自适应滤波在平台自标定数据处理中的应用

目的：研究自适应卡尔曼滤波技术在平台自标定数据处理中的应用。方法：对平台标定中数据处理的一种方法是对角度传感器输出分析，解算出漂移角速率，并在此基础上辨识出漂移参数，由于平台自标定往往在动基座条件下进行，角度传感器输出中的噪声统计难以确定，并且会出现时变的情况，传统的卡尔曼滤波方法不能适用，自适应卡尔曼滤波在估计状态的同时，利用观测数据带来的信息，可在线估计噪声的统计特性，从而不断地改进滤波器的设计，结果与结论：对输出数据建立常速度模型，采用Sage-Husa自适应滤波算法，进行参数辨识，得到较好的效果。     

0.1 Hz～50 kHz直线振动幅值和相位国家计量基准系统的研究

描述中国计量科学院在直线振动幅值和相位测量的理论研究和技术实现方面取得的最新进展。简要介绍了国家高、中、低频振动基(副基)准幅相特性测量装置的系统构建、测量原理和技术实现,以及装置达到的主要技术指标。提出振动基(副基)准优化提升中关键的技术创新点,如自主提出了改进的外差正弦逼近法和基于波峰波谷的外差时间间隔法,在压电高频(2kHz～50kHz)振动台上,首次在国内外实现了(1nm～500nm)振幅范围内的纳米级振动传感器灵敏度幅值和相移的测量。中国计量科学研究院(NIM)与德国物理技术研究院(PTB)在10Hz～10kHz范围内开展的标准加速度计灵敏度幅相特性国际双边比对验证了国家基准的测量不确定度。     

采用统计方法减小黑体辐射源比较分度噪声等效温差

分析了黑体辐射源比较测量过程的特点,采用消除辐射温度计线性漂移的比较测量方法,抑制辐射温度计输出非线性漂移和随机噪声影响统计平均处理方法,减小辐射温度计的噪声等效温差.使用不同的统计平均数量,得到相应测量条件下黑体辐射源比较分度的测量水平.测量结果中噪声等效温差可以优于0.01℃.统计处理方法不仅可以应用在黑体辐射源比较分度中,而且可以扩展应用在与黑体辐射源比较分度类似比较测量过程.     

加速度计自动测试系统

简要介绍了一种自动化程度较高的加速度计自动测试系统，着重讲述了系统主要部件的测量与控制方法，并对系统的数据采集与数据处理做了分析。     

2270型压电加速度计安装方向对测量结果的影响分析

2270型压电式加速度计通常会被用作标准加速度计开展量传工作,不合理的安装方向会对测量结果产生较大的影响。为研究安装方向与测量结果的关系,介绍了压电加速度计的工作原理和结构形式,讨论了安装方向及安装谐振频率对于被校压电加速度计灵敏度的影响,并进行试验研究。结果表明,不同应用场合,合理的安装方向能够保证加速度计灵敏度有良好的频率响应特性以及幅值线性度。     

基于模型分析方法的振动加速度计比对数据的处理

针对加速度计量值比对中数据处理的问题，介绍了一种基于模型分析的计算加速度计灵敏度参考值与对应标准不确定度的方法，该模型以加速度计的物理结构为基础，描述了加速度计灵敏度与频率之间的关系。说明了该方法与国际计量局推荐的标准分析方法之间的差异，同时采用上述两种方法对振动加速度计国际关键比对的数据进行了处理和分析比较，基本一致的灵敏度参考值结果验证了基于模型分析方法的有效性，与标准分析方法相比所得到的更小的标准不确定度则表明了在一定条件下该方法的优势。     

基于MSP 430姿态测量系统的设计与实现

针对原有姿态测量系统陀螺仪存在累计漂移误差及加速度计容易受干扰的问题,本文设计并实现了一种应用于小型回旋翼飞行器的低成本测量系统,其基于梯度下降法融合系统中陀螺仪和加速度计的输出数据,补偿了四元数更新方程.同时,基于MSP 430实现了该姿态测量系统,实验结果表明梯度下降法能有效完成数据融合,提高姿态测量精度.     

振动条件下陀螺加速度计误差抑制技术

为了减小振动条件下惯性平台陀螺加速度计的振动误差,本文提出了一种基于陀螺加速度计进动时间数据的整周小波去噪测试方法。该方法在静态和线振动状态下分别测量平台系统中陀螺加速度计进动整周期的相关时间数据,基于改进小波方法进行去噪后,得到静态和线振动状态下的时间序列,经计算得到陀螺加速度计的振动误差。该方法抑制了陀螺加速度计输出平均角速率误差,能够提高陀螺加速度计随平台系统在线振动台上的测量精度。最后采用实测数据验证了算法的有效性,辨识精度达到 ,提高了陀螺加速度计随平台系统在线振动台上的振动精度。     

ZJL801纳伏电压标准装置总体方案设计

以ZJL801纳伏电压标准装置为例介绍了一种微弱信号测量标准装置的总体设计方案。针对微弱信号测量中抑制噪声和消除干扰这一关键问题,从设备的降噪原理、总体结构与布局方面进行分析,介绍了多种抑制噪声与抗干扰的方法与措施以及通过计算机数据处理提高测量精度的方法。通过实验结果验证了设备的整体性能及设计方案的合理性。