MEMS微结构旋转角度的快速测量方法

可运动的微结构是MEMS器件的重要单元,其运动特性与器件的性能和可靠性是密切相关的.针对频闪成像技术获得的微结构运动图像序列,提出一种微结构旋转角度的快速测量方法.该方法利用运动微结构上普遍存在的释放工艺孔结构作为目标特征,对其中两个释放工艺孔的图像特征分别求取质心和两质心连线的斜率,最后比较运动图像序列中质心斜率的变化,得到各运动状态下的旋转角度.实验结果表明,该测量方法的运算时间小于0.5s,角度测量分辨率可达到0.01°.     

室内GPS发射器角度校准装置的设计与分析

室内GPS利用测量的水平角和垂直角来定位,其测角误差直接影响到系统的综合测量误差,结合室内GPS的测角误差,提出了室内GPS角度校准装置的技术要求,并分别对俯仰角校准和水平角校准所需准确度进行估计,最终利用新型同轴调整装置结合精密转台和竖轴激光导轨研制了一套室内GPS发射器角度校准装置,试验数据表明该装置的俯仰角测量误差小于0．9″,水平角测量误差小于1．6″,解决了室内GPS发射器水平角和俯仰角的校准问题。     

圆分度角测量检定中的分段内插测量法

圆分度角用排列互比法测量时,一般选用较大的测量间隔角。为了测出大间隔角范围内的小角度偏差,提出了分段内插测量法。由于组成间隔角的两角位置的偏差已由排列互比法测出,因此可作为控制点。通过和小角度陪检工具的连续比较,消减陪检工具角度偏差的影响,得到间隔角范围内的小角度偏差。分段内插测量法是排列互比法的扩展与补充。     

Drained Angle of Free-Flowable Powders

The measurement of the angle of repose is a conventional method for estimation of powder flowability. This method is known to have lower reproducibility of results when greater angles of repose are obtained, in particular in the case of cohesive powders. The flowability of free-flowable powders can also be characterized by discharging from a hopper. In a cylindrical flat-bottomed hopper having a central circular orifice, a residual amount of powder remains in the hopper at the end of the discharging procedure. In this work, the size fractions of sodium chloride, sodium citrate, and potassium citrate in the range 0.0315–0.0600 cm were characterized with the bulk density and the mass discharge rate through 0.6–1.2 cm orifices of the cylindrical stainless steel hopper. The mass of the residual powder has been found to be indirectly proportional to the powder discharge rate. A method of the indirect estimation of the drained angle was proposed. The derived equation uses the mass of the residual powder, the powder bulk density, the inner diameter of the hopper, and the diameter of the hopper orifice as the independent variables. In the studied range of variable values, the experimentally obtained drained angles showed significant negative correlation with the mass discharge rate and the volume discharge rate of test powders, while no correlation was found between the drained angle and the mass discharge coefficient of the Beverloo equation. In order to measure the drained angle in the cylindrical hopper having an inner diameter of 4 cm, an orifice diameter equal to 1.0 cm was optimal. Filling of the powder into a hopper in conformity with the standard conditions of bulk density measuring in a graduated cylinder is the basic presumption. Since the drained angle follows the relief of bulk powder during discharge from the cylindrical hopper, it thus describes the powder flowability more comprehensively than the angle of repose to the horizontal. Good reproducibility of results follows the 3-D indirect estimation of the drained angle as well. In order to avoid any residue of powders in the conical hopper at the end of the discharging operation, the wall angle could be larger than the drained angle of the powder in the cylindrical hopper. This is typical for the mass flow of size fractions of free-flowable powders, the drained angles of which are approximately two times greater than their angles of repose.     

激光小角度基准测量不确定度评定

基于透明箱模型采用蒙特卡洛法进行了激光小角度测量系统的不确定度评定。 根据测量原理建立了测量不确定度评定模型,分析各不确定度来源。 重点分析了初始零位角和被测角度大小对测量不确定度的影响,分析结果表明:当被测角度较小时,测量不确定度主要受随机误差的影响;随着被测角度的增大,测量不确定度逐渐增大;当未对初始零位角进行精确调整时,测量不确定度不再服从正态分布,其影响随着被测角度的增大而增大。     

火花试验机检校过程中常见问题研究

摘 要：火花试验机是用于检验橡皮和塑料电线电缆绝缘线芯的绝缘层质量的一种计量器具。本文介绍了火花试验机的结构、检校依据及常规检校项目,对检校工作中常见的问题及处理方法进行了研究,并提出了检校工作中常见的错误和注意事项,使得对火花试验机的量值传递更加准确可靠。     

一种弹目视线角的计算方法

为了能够通过弹目视线角计算目标的有效反射面积,提出了一种弹目视线角的计算方法。首先定义两个弹目视线角,并对两视线角的含义进行了深入的描述;然后通过分析影响弹目视线角的多种因素,利用坐标转换提出一弹目视线角的计算方法;最后,通过针对导弹坐标、目标坐标及目标三姿态角对两视线角的影响进行仿真,仿真结果验证了算法的有效性。同时,对研究目标的有效反射面积开展,进而实现对目标的有效跟踪具有一定的参考价值。     

间隙法测量矩形角尺外角的不确定度分析

矩形角尺在实验室检测、现场调试的运用越来越广泛。矩形直角尺的检定及校准,既可以通过测微表直接测量,也可以通过间隙法间接测量。文章主要介绍间隙法测量0级及以下矩形角尺外角的不确定度分析。     

角速度波动检测技术研究

标准转台等旋转体在转动时产生的角速度波动对被标定设备的数据可信度有很大影响。本文主要论述了角速度波动检测的重要性和可能性，并对检测的方法进行了介绍，用时域等信号处理方法对角速度波动数据进行了分析。     

角位置指示器测得值的不确定度评定

本文依据JJF(军工)21-2012《同步器/解算器校准规范》和JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》,以8810A-R型角位置指示器为例,详细展示了角位置指示器测得值的不确定度评定方法,对其他型号的角位置指示器测得值的不确定度评定具有指导意义。     

角度信号模拟器的设计与实现

在简要介绍机载电子设备检测需要的各种角度信号产生方法的基础上,详细分析了用SXZ数字-旋转变压器模块设计角度信号模拟器的设计思路和电路实现方法.     

基于平衡原理的液滴接触角估计方法

基于液滴表面力的平衡原理推导了一种新的液滴表面曲线方程,通过提取图像上的样本点,以牛顿-拉夫逊法拟合曲线方程为基础来获取接触角的估计值,从而得到了一种基于平衡原理的液滴接触角估计方法。通过JGW-360A接触角测定仪采集实测图像,针对水滴与不同材料的接触场景进行了实验,采用Canny法获取液滴边缘曲线并提取采样点,计算出液滴表面接触角。将该算法与传统的影像分析法进行了比较,在大角度下与传统影像类方法相比估计值差别约为0.2°~0.3°,实验结果验证了算法的有效性。     

激光偏角测量技术研究

介绍一种采用激光测量反射镜偏角的方法 ,它适合于光学系统装配时的测量。采用 CCD细分技术对成象光斑质心进行提取 ,提高了偏角测量精度 ,在 1 .2 5°的测量范围内 ,可以达到± 3″的测量精度     

基于六边界优化角度函数的多道次辊弯成形研究

目的 为了提高多道次辊弯成形中板材的成形质量、减少板材纵向弯曲缺陷的产生,提出一种基于新型六边界成形角度分配函数的多道次辊弯成形优化方法。方法 根据翼缘端部水平面投影五次曲线推导出最优辊弯成形角度公式,结合COPRA研究板件峰值纵向应变,以确定最佳成形角度分配区间;在相同条件下,利用Abaquse模拟与实验研究不同成形角度对帽形件辊弯成形纵向弯曲缺陷的影响,并分析辊弯成形工艺参数对板材辊弯过程中应力-应变的影响。结果 新型六边界成形角度分配函数的多道次辊弯成形方法可有效改善板材纵向弯曲缺陷;应力随着成形角度增量的增加而增大,等效塑性应变随成形角度和成形角度增量的增加而增加;实验与模拟结果基本吻合,验证了模拟结果的正确性。结论 优化成形角度分配函数的多道次辊弯成形方法可有效改善板材纵向弯曲缺陷,为提高辊弯工艺精度与板材质量提供一定的理论指导。     

磁性液体倾角传感器研究

利用永磁体在磁性液体中悬浮的特性,提出了一种新型一维倾角传感器,给出了该传感器的工作原理,设计了传感器样机。采用实验方法测试两个永磁体间磁斥力曲线,并据此确定传感器主要结构参数和特性参数,得到其倾角检测灵敏度表达式。设计了传感器中运动部件的位移的检测电路及转换电路。实验结果表明,当倾角在-18°～18°之间时,输出电压与倾角间成线性关系,其分辨率为0.04°;当倾角在18°～90°（-18°～-90°）之间时,输出电压与倾斜角的关系为非线性关系,且分辨率逐渐降低。该传感器结构简单,无磨损部件,为倾角测量提供了新的途径。     

地磁感应线圈法探测火箭弹的滚转运动

为了对火箭弹实施简易控制,需要实时探测火箭弹滚转角度。本文给出了完整的感应电动势与弹体运动关系,提出了基于记录感应电动势过零点来探测火箭弹滚转角的方法,讨论了探测盲区的形成条件。利用该方法组成的测试系统结构简单,容易实现低成本和高工作可靠性,适合实时测试的要求。     

直线导轨滚转角测量误差自校正方法

提出一种具有滚转角测量自动校正功能的五自由度运动误差测量系统,解决了平行双光束法在测量滚转角误差时受光束平行度影响较大的问题。介绍了平行双光束法测量五自由度运动误差的原理,建立了关于双光束平行度误差与滚转角测量误差间的模型,提出了基于双自准直单元的双光束平行度误差测量方法。实验结果表明:双光束之间存在15.4″的平行度误差时,可以将滚转角测量误差的残差由44″减小到2.7″。该校正方法有效提高了双光束测量滚转角的准确性,可用于直线导轨运动误差的在线监测。     

基于向量夹角样本选择的光谱反射率重建

目的研究一种更有效的训练样本选择方法,以提高光谱反射率的重建精度。方法提出将样本看做向量,根据测试样本与训练样本之间的夹角判断两者间的相似度,然后把该夹角大小作为相似度权重赋予该训练样本,实验以孟塞尔色卡为样本集,训练样本分别为经过Mohammadi方法选择的样本和经过文中提出的向量夹角方法选择的样本,以色差和光谱均方根误差为评价指标,从重构精度和样本选择的有效性等2个方面对2种样本筛选方法进行比较和验证。结果通过Matlab软件仿真实验,文中所提方法的平均色差能降低到0.7945,最大色差为2.1569,平均光谱均方根误差降低到0.011 42,最大光谱均方根误差为0.0218。结论基于向量夹角选择样本具有简单且精确的优势,能够满足高精度颜色复制的要求,可以为快速准确地选择样本和提高颜色复制精度提供参考。     

火箭发射车定向管角运动动态测量研究

车载火箭弹在发射过程中,定向管的角运动会对火箭弹发射造成初始扰动,进而影响其发射精度。针对这种情况,本文提出一种非接触式定向管角运动参数动态测量方法。介绍了系统组成,给出了基于PRY角刚体空间位姿描述和齐次变换思想的角运动参数解算模型,阐述了光斑信息提取及数据处理过程。利用三维建模软件进行了原理性仿真验证,初步证明了该测量方法稳定可靠、精度较高,可用于火箭弹武器试验中。     

几何公差控制角度偏差及角度公差分析

针对角度尺寸公差不能控制平面与平面之间的角度,而采用几何公差控制可能会导致角度偏差失去控制等问题,引入了被测要素附加贴切要素符号,实现用几何公差精准控制被测平面与基准面之间角度偏差,并给出了几何公差与角度公差的换算方法;针对装配层平面与平面之间角度偏差控制及累积计算问题,研究了多个零件装配后的角度尺寸链画法和角度尺寸链偏差累积计算方法;最后,以某型号电动木材切割机为例实现了用几何公差控制角度累积偏差以及各个零件上相关特征的几何公差与角度公差的转换,并分析计算了角度累积偏差。研究结果可为平面与平面之间的角度公差的分析控制及图样标注提供借鉴和参考。