细小线材扫描式激光测径仪

针对漆包线等相关非透明细小线材快速实时监测问题开展研究,设计实现了扫描式激光测径仪,该测径仪应用“标准棒法”光学测量系统,采用分组策略的方法,以FPGA+ ARM为控制器,来实现快速实时监测.测试结果表明,测径仪测量范围为0.1～1 mm,示值误差不大于±0.0005 mm,并且具有通过网络串口在PC机实时显示测量数据的功能.     

倾角仪特性研究及其测量误差补偿

为了减轻非线性因素和环境温度的变化对倾角仪测量的影响,在充分研究倾角仪测量特性的基础上,采用多项式拟合方法研究了倾角仪非线性误差和温度漂移误差的软件补偿技术.建立了测量误差与非线性输出的多项式模型,拟合求出了多项式模型的各个系数与环境温度的关系函数,得到了倾角仪在一定倾角范围和温度范围内的测量误差的计算公式.实验证明了...     

基于最小二乘曲面拟合的流量计量温度补偿算法

针对时差法超声波式热量表流量计量结果受流体温度影响而存在的非线性误差问题,提出了基于最小二乘曲面拟合的温度补偿算法,通过建立温度和流量之间的非线性映射模型实现温度补偿。在实现温度补偿后,针对超声波式热量表自身计量特性的差异,进一步提出多温度点误差二次修正算法,根据相邻温度点的流量计量误差和可变权值计算当前的流量计量误差,对误差进行二次修正,实现流量计量的全局优化。实验表明,流量计量误差在±2.0%以内,具有较高的工程应用价值。     

辐射测厚仪测量精度分析与误差补偿技术

简单介绍了透射式辐射测厚原理,分析与研究了影响辐射测厚仪测量精度的各种因素.为了保证和提高测量精度,利用分段多项式曲线拟合与查表线性插值相结合的方法实现非线性补偿,利用软件查表法对测量气隙进行动态的温度补偿,利用内藏标样进行动态自动校正以实现综合误差补偿.实际应用表明,辐射测厚仪经过上述误差补偿后,测量范围广、测量精度高、性能稳定可靠、应用广泛.     

函数拟合法力数字传感器的非线性和温度补偿

针对力数字传感器存在的分散性、非线性和温度特性问题,通过软件进行补偿.分析了力数字传感器的非线性特性,采用三次样条插值获得被测重力和输出频率的函数关系,将测量得到的输出频率通过三次样条插值计算得到被测重力.对于力数字传感器的温度特性,建立了分段三次插值函数,利用反函数得到不同温度下输出频率与被测重力的函数关系.将温度和频率量作为自变量,通过分段三次插值函数计算得到被测重力.函数拟合法实现力数字传感器的非线性和温度补偿使所需数据量减少.实测表明:该方法的测量精度高,非线性和温度补偿后的最大引用误差为0. 5%,满足实际工程的需要.     

基于玻尔兹曼的微机械陀螺温度误差补偿

使用最优拟合的方法,在一定的温度范围内,对微机械陀螺仪温度误差建模,通过温度误差模型对陀螺仪输出进行温度误差补偿。应用线性拟合和玻尔兹曼拟合方法对实验数据进行按拟合修正,该方法减小了温度对微机械陀螺仪的影响,并验证玻尔兹曼误差模型的正确性与可实用性。补偿后的数据较陀螺原始数据零偏,提高了1~2个数量级。在工程实际中有一定的实用参考价值。     

杆臂效应与挠曲变形一体化误差补偿技术研究

针对舰载机捷联惯导系统（Strapdown Inertial Navigation System,SINS）传递对准技术中存在挠性杆臂效应问题,提出一种采用误差模型一体化的补偿方案。建立了杆臂效应与挠曲变形的一体化误差模型,分析了线性量测方程下的简化非线性卡尔曼滤波（Unscented Kalman Filter,UKF）算法,将其应用在杆臂效应与挠曲变形的一体化误差补偿技术中。模拟海浪干扰下舰船的三轴摇摆动态仿真环境,利用仿真结果验证了一体化误差补偿方案可行性。     

一种压阻式压力传感器误差修正的软件方法

针对硅压阻式压力传感器的误差特性,设计了一种对其非线性及温度变化所引起的误差进行补偿的软件算法。该算法根据实验确定的修正系数,直接由微处理器对传感器信号进行数字化的修正,已在一定的温度和压力范围内实现0.1%的测量精度,可直接应用于硅压阻式压力传感器的设计。     

极端环境下光电编码器误差补偿方法

针对高、低温环境对光电编码器的影响和传感器的误差补偿方法进行研究。通过温度判别光电编码器所处环境分区,并切换不同的补偿方法实现经济高效的误差补偿。常温区采用直线最小二乘法补偿模型,高、低温区采用处理非线性拟合更优的最小二乘支持向量机(LS-SVM)补偿模型。通过实验装置测试可知:在高、低温区,光电编码器测量误差呈非线性,而在常温区光电编码器测量误差呈线性。研究的极端环境下光电编码器误差补偿方法无论对常温区域内还是对高、低温区呈非线性变化的测量误差均有很好的补偿作用。     

冷轧钢板厚度的电涡流动态测量方法

介绍用电涡流技术在线测量冷轧钢板的厚度.较详细地叙述了测量原理、测量方法以及温度补偿等.该方法由于与计算机技术相结合,解决了传感器的非线性、温度影响以及因被测钢板上、下移动所产生的误差,使其达到实用化.     

基于激光线扫描的桥梁检测仪器误差自动化矫正方法研究

针对原有桥梁检测仪器误差矫正方法数据矫正精度较差的问题,设计基于激光线扫描的桥梁检测仪器误差自动化矫正方法。设定激光扫描仪参数并应用其完成误差数据的捕捉与处理,应用模糊C均值算法得出误差值的变化区间,结合马尔科夫链构建桥梁检测仪器误差矫正模型,完成检测数据矫正。引用Excel VBA程序实现桥梁检测仪器误差自动化矫正,设定数据库数据项格式,保证数据精度。至此,基于激光线扫描的桥梁检测仪器误差自动化矫正方法设计完成。设计对比实验,制定实验流程,选定实验测试点获取实验结果。与原有方法相比,此方法数据矫正精度较高且精度波动较小。由此可知,此方法优于原有方法,将其应用可有效降低桥梁检测误差的产生。     

双路扫描式激光测径仪系统设计

针对企业对小型零部件生产线上的工件线径检测精度和稳定性问题,研制了一款基于ARM+FPG A的双路扫描式激光测径系统,用于解决扁平形漆包线线径的精确测量问题。该测径系统采用标准棒法测量原理,运用累加求和取平均值的处理算法,实现了工件线径的厚度和宽度双向检测,克服了单路激光测径系统测量范围受限等缺点。实验结果表明,该测径仪精度可达到0.001 mm,示值误差不超过±0.005 mm,稳定性能好,测量精度高,适合于生产线上小尺寸工件线径的精度检测。由于FPGA的快速数据处理能力,本系统特别适用于动态线材的尺寸监测。     

基于Hermite基函数的液位传感器温度补偿方法

针对液位传感器易受温度影响的问题,提出了基于Hermite基函数的液位非线性校正和温度补偿的复合校正方法,该方法使用递推最小二乘法对标定液位进行拟合以获取复合补偿模型的参数,由此根据液位传感器的测量值和环境温度即可高精度计算出实际液位。仿真结果表明,补偿后的最大相对误差不超过1.23×10^-6%,具有良好的非线性校正和温度补偿效果,在液位检测领域具有重要的理论和应用价值。     

轮船颠簸补偿测绘算法研究

研究船载测绘仪器测量问题,需提高测量的准确性。针对轮船在航行时受到风浪的影响发生颠簸,造成航线方向突然发生偏转,导致测量数据在坐标轴上跳跃,测量数据不准确的问题。为了避免上述问题,提出一种轮船颠簸测量补偿算法,通过计算轮船颠簸系数,预测出轮船颠簸严重程度,对轮船颠簸导致的测量误差进行补偿,利用轮船颠簸系数修正方法,对补偿结果进行修正,克服由于颠簸造成的影响。实验证明,利用轮船颠簸测量补偿算法对获取的测量结果进行补偿,可以提高测量数据准确率,为轮船颠簸稳定性测绘提供了满意的效果。     

高精度热电偶测温电路设计与分析

在工业现场影响热电偶测温精度的因素是多方面的,除热电偶本身误差外,主要是输入通道误差、冷端补偿误差和分度表非线性校正误差;围绕以上3个主要因素,设计了一种可应用于复杂工业环境的高精度热电偶温度测量电路,结合设计方案针对于前两种因素在深入分析误差内在机理基础上给出误差计算公式;针对非线性校正误差提出一种等精度最小二乘拟合校正算法,使用该算法可根据校正精度要求,将测温范围自动划分等精度区间与传统插值法相比,在不增加计算量的前提下大大提高了校正精度;提出的误差计算公式和非线性校正方法,对于高精度热电偶测温电路的设计具有适用性和重要的指导性,经实际应用验证设计方法满足了复杂工业环境下高精度的测温要求。     

基于L-M算法的反向传播网络的湿度传感器输出误差补偿研究

针对湿度传感器的输出非线性问题,提出了基于L-M算法建立BP神经网络进行补偿校正,实现电阻型湿度传感器的输入与输出非线性补偿,并与共轭梯度算法、拟牛顿算法所建立的神经网路模型进行对比,重点比较了模型迭代性能、标准偏差;最后发现当神经网络用L-M算法进行训练模拟时在迭代性能、标准偏差等方面具有更优异的表现,更适合湿度传感器的非线性特性的补偿校正。     

基于干涉条纹的激光准直仪的研究

在所研究的直线度激光测量系统中,以激光干涉光作为准直测量的基准,CCD作为光电转换元件,进行导轨直线度误差的测量与计算。通过系统的重复性实验以及与光电自准直仪的比对实验表明:测量系统的测量距离可达10m以上,可检测x轴方向上30 mm以内的位移变化量,分辩力可达0.001 mm。其性能指标基本达到了预定目标。     

便携式快速GC程序升温中智能PID算法研究

针对快速气相色谱仪(GC)在程序升温时,由于色谱柱低热容,导致升温的线性度和超调难以控制,影响仪器的可重复性,产生峰重叠的问题,开发了一种基于智能比例-积分-微分(PID)算法的色谱柱温控系统.系统选用LTM柱,以该柱自带的铂测温丝作为温度传感器元件,设计了温度采集和控制电路.算法上,在增量式PID的基础上,将目标温度段划分为多个子区间段,引入温度补偿控制,补偿值的大小与升温速率呈线性关系.实验结果表明:补偿后,算法升温速率误差为2.58％,线性度达到99.92％,超调在3℃以内,满足系统需求.     

基于Laguerre基函数的液位传感器温度补偿方法

针对环境温度影响液位传感器的检测问题,提出了基于Laguerre基函数的液位非线性校正和温度补偿的复合校正模型,采用递推最小二乘(RLS)法对标定液位进行拟合以确定复合补偿模型的参数.根据液位传感器的测量值和环境温度可高精度计算出实际液位.仿真结果表明:补偿后的最大相对误差不超过(3.4145×10-7)％,具有良好的非线性校正和温度补偿效果,在液位检测领域具有重要的理论和应用价值.     

一种基于超限学习机的电子磁罗盘非线性误差补偿方法

针对磁罗盘传感器非线性校正中现有方法的不足,提出采用小波函数和双曲正弦函数作为超限学习机(ELM)的激活函数,并将此改进超限学习机用于磁罗盘的校正.同时,阐述了传感器的非线性校正原理,磁罗盘航向误差模型及改进超限学习机的实现过程,并分别采用BP神经网络法和传统ELM对磁罗盘进行非线性校正.实验结果表明,改进ELM算法补偿后最大误差为0.103°,均方根误差为0.0596°,优于BP神经网络算法(补偿后最大误差为0.5°,均方根误差为0.1805°)和传统ELM神经网络(补偿后最大误差为0.21°,均方根误差为0.1056°).