车体双轴倾角传感器的标定

为了消除由双轴倾角传感器基准面加工误差、电子元器件的焊接误差、电路板的安装误差和标定过程不规范所带来的传感单元敏感轴与标定平台的旋转轴之间的平行误差,在MEMS倾角传感器的测量原理基础上,分析了双轴倾角传感器标定过程中误差的来源并建立了标定误差的数学模型.根据该误差模型对测量数据进行了模拟,分析模拟结果并提出了有效的软件实时修正的标定方法,弥补了传统标定方法的不足.对采取该修正方法前后的数据进行比较,实验结果表明传感器输出数据误差减小了1个数量级以上.文中方法可明显提高双轴倾角传感器的标定精度.     

基于线激光立体相机的铁路限界检测系统设计与实现

铁路建筑超限是影响铁路安全运行的重要因素之一,现有的检测技术仍然以人工使用站台尺、轨距尺等简易装置进行检测为主.为提高检测效率,文章利用线激光立体相机获取被测建筑物的表面轮廓,从中提取限界点的空间坐标信息,结合STM32单片机采集的轨距、超高等基本参数进行运算处理,从而得出建筑物的限界值.实验表明:该方式测量出来的限界...     

智能化枪(炮)膛膛压测试系统

针对传统膛压测试方法工作繁琐,容易出差错的不足.提出了一种智能化枪（炮）膛膛压测试系统.系统利用计算机和较完善的软件通过压电式传感器自动测出压力,并通过数字采集卡采集进入计算机,在计算机上进行实时显示、数据处理和数据输出.系统自动化程度高,提高了测试数据的精度,为军品测试自动化和测试数据的科学管理提供了基本条件.     

基于ZigBee的水质pH值在线监测系统

为了提高在水质pH值监测中的实时性与测量精度,设计一种基于ZigBee的水质pH值在线监测系统。该系统由数据采集节点、数据汇聚节点与监测中心计算机构成,其中数据采集节点采用STM32微处理器进行实时数据采集,并使用CC2530无线射频芯片将采集到的水质数据通过ZigBee网络转发至数据汇聚节点,数据汇聚节点负责将水质数据通过串口实时传输至监测中心计算机。系统采用二维回归方程对水质数据进行融合处理,以减小温度对pH值测量精度的影响。测量数据对比性实验结果显示,系统具有较好的实时性和测量精度,能够满足水质pH值监测需要。     

光栅莫尔条纹信号非正弦性误差修正

为了提高光栅传感器的测量精度,提出了一种莫尔条纹信号非正弦性误差修正方法.通过三角函数变换建立修正模型,并依据泰勒级数迈克劳林展开式建立光栅传感器输出信号正弦性修正方程.以非线性模型中常用的最小二乘参数估计方法建立代价函数,采用粒子群算法对修正方程中的参数进行辨识,实现对光栅传感器输出信号的修正.针对修正前后采样数据的误差进行分析,光栅传感器输出信号误差峰峰值由110″降低至24″,其正弦性得到了改善.实验结果表明,该方法有效地解决了光栅传感器在复杂工作环境下输出信号非正弦性导致的精确性和稳定性问题,提高了光栅传感器的输出信号精度,增强了其对复杂工业现场的适应能力.     

连铸机辊缝在线测量仪的设计

针对目前国内连铸机缺乏可靠的实时辊缝测量数据、测量精度低的问题,设计了辊缝在线测量仪.该方案采用嵌入式系统,通过双通道并行运行的高速数据采集卡实时采集传感器检测口输出的电压信号、数字信号、脉冲信号,并在PC104中对数据预处理,实现连铸机辊缝数据的在线检测,无线发送接收数据和上位机监控界面的实时处理和存储.本测量仪辊缝间距误差小于0.5%,倾角测量精度达到0.01°,能排除连铸生产过程中存在的潜在故障并提高板坯的质量,减少劳动强度.     

具有自补偿功能的数字式倾角测量装置的设计

针对传统倾角测量装置手动补偿时费时费力的问题,设计了一款具有自补偿功能的数字式倾角测量装置。首先采用Atmega128单片机驱动步进电机,带动倾角传感器SCA61T旋转180°和一个固定的角度执行自补偿功能,然后进行正常的角度测量。设计了实时中值和移位均值相结合的滤波算法,有效减小了外界环境和噪声的干扰。利用分段线性化标定方法对传感器进行角度标定。测试结果表明:装置的测量范围为±30°,测量精度优于0.02°。     

高精度电阻数据自动采集与动态显示系统设计

测量10-8Ω数量级的电阻或监测导电材料组织的变化,设计高精度电阻数据自动采集与实时显示系用Keithley 2182纳伏表并配用K型热电偶进行电压测量和温度测量,用PF66M型数字多用表结合/输出卡与端子板供给直流恒定电流,并用Delphi开发数据自动采集和实时显示软件。通过对铸铝测分析,该系统工作可靠,显著提高了材料电阻测量的精度与效率。     

基于CFD的地表温度传感器的设计与实验研究

地面温度变化速度为每10年升高0.1℃,然而受太阳辐射的影响,在实际测量时传统防辐射罩会产生约1 K量级的太阳辐射误差.为提升地表温度测量精度,降低工作能耗,本文设计了一种基于压电振片振动加速传感器探头辐射热量扩散的温度传感器.首先利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法计算温度传感器在多物理因素下的辐射误差,然后使用神经网络算法对数据进行拟合分析,最后搭建外场实验平台,将传感器放置在真实环境中来验证方案的可行性.实验结果表明,本文提出的地表温度传感器具有较高的温度测量精度,其修正值与基准值的绝对误差和均方根误差分别为0.041℃和0.055℃,也验证了神经网络算法修正效果的优越性.     

热分析仪采集信号中野值剔除方法的改进

为解决基于虚拟仪器的热分析仪实时采集数据中噪声引起的数据畸变,提高热分析仪测试及分析的精度,设计了一种剔除及修正采集信号中野值的方法,对给出的方法与前期提出的横向比较法进行了对比分析,结果表明,新方法在有效去除野值的同时,提高了测量曲线的精度.     

石油原油含水率测试仪的设计

采用具有高性能、低功耗特点的MSP430单片机作为主控芯片,结合物质的介电系数与电容器电容量成正比特性,用双线绕电容传感器测量,设计出智能化的低功耗石油原油含水率测试仪。使用数字拟合的方法对测量数据的非线性和温度漂移特性进行了修正和补偿,将测试结果在液晶显示屏上显示。本系统的最大特点是使用的双线绕电容传感器进行数据采集,能够测量多种物质的含水率。     

雷达威力预报技术中海表温度测量及修正方法

针对雷达探测威力预报中海表温度测量问题,提出一种基于红外传感器的修正方法.分析了红外传感器产生测量偏差的原因,通过对海面红外辐射及反射情况进行建模,仿真分析了天空温度对海表面温度测量结果和雷达威力预报结果的影响,并提出海表温度的修正方法.实验结果表明,将该方法应用到雷达威力预报中,预报结果与实际雷达威力相对误差小于20%的概率高达80%,显著提高了雷达威力预测预报精度.     

基于BP算法温度补偿的海水压力数据采集系统的设计

介绍了一种海水压力传感器数据采集的设计方法,用BP神经网络算法对其进行温度的软件补偿.能有效改善传感器的非线性及温度变化所引起的输出的误差,提高了测量精确性和可靠性,算法通过单片机编程进行实现,经过修正的数据由RS232通信端口传输给上位机.     

基于BP网络微位移传感器误差修正研究

对微位移传感器非线性误差的修正存在诸多问题,该误差是提高微位移传感器测量精度的＂瓶颈＂。本文介绍了用神经网络校正传感器系统非线性误差的原理和方法,提出了基于BP神经网络传感器非线性误差校正对测量数据进行修正。修正结果表明该方法是准确有效的,而且网络结构简单,准确度高。     

微型数字测角仪设计

提出了一种基于AT89C52单片机和ADX1202双轴加速度传感器的数字式测角仪的设计方法.该数字测角仪的工作原理是通过AT89C52单片机,处理ADXL202双轴加速度传感器输出的占空比信号,然后将处理后的数据送外部设备显示.此仪器可以测量0°～360°范围内的任意倾角,精度也可以根据实际的需求,通过修改标定的数据,来满足在不同场合下测量精度的要求.该测角仪具有良好的工作稳定性和较高的性价比,可以广泛地应用于机械测绘行业或其他相关的行业中.     

智能化多通道风速测量仪器研究

针对国内风速仪产品急需进行升级换代的问题,提出了一种新型的智能化多通道风速测量仪器,该仪器实现了多通道的风速、温度及湿度的测量。通过将风速、温湿度传感器、放大电路、数模转换器及数据存储芯片集成在测杆上,完成放大处理、数模转换及修正参数的存储。测杆与主机通过两线制数字总线通讯,减少了测杆与主机的连线数量,提高了抗干扰能力及多测杆的扩展能力。采用双对数坐标下的分段线性插值计算实测风速值,取得了较高的测量精度。仪器具有集成度高、测量精度高、使用方便等优点。     

高精度双轴倾角检测装置的设计与实现

针对倾角检测装置高精度、数字量输出、小型化的应用需求,提出了基于芬兰VTI双轴倾角传感器SCA100T-D02的系统方案,分析了对于安装误差进行修正的方法。设计并制作了采用RS232接口输出、尺寸为5 x 5 cm的硬件电路;编写了上位机数据采集软件。实验结果表明,所设计的倾角检测装置精度可达0.01°,系统稳定,数字信号传输完整,可实时采集载体倾斜信息。     

基于I~2C总线的超高精度实时时钟芯片PCF2129的应用

使用I2C总线通讯完成对超高精度实时时钟芯片PCF2129的应用,例如：实时时钟、定时、计时以及数字精度调整.     

用干涉仪实测数据预报天线跟踪角度

在导弹飞行试验中,及时、准确地判别天线跟踪状态,是雷达完成测量任务的关键.分析了干涉仪测量值的误差项,给出了实时误差修正方法,提出并论证了用干涉仪测量值预报天线跟踪角度的一种新思路.用修正后的理论测量值替代野值和补齐未测到的段落.预报的天线跟踪角度误差小于0.45°,为判断天线跟踪状态提供了可靠的依据.     

自动调零CANbus倾角传感器的设计

零位偏差和漂移是所有倾角传感器都待解决的技术难题.通过水泡尺旋转180°找平的方法深入研究传感器的调平原理,设计一种倾角传感器自动调零的方法.采用步进电机和单片机控制技术设计实现自动调零CANbus倾角传感器,较好的解决了零位偏差,时间漂移和温度漂移等问题.