平板式压电四维力/力矩传感器的研究与开发

针对弹性体式多维腕力传感器存在的瓶颈矛盾,提出了一种新型平板式压电四维力/力矩传感器.介绍了传感器的结构和工作原理,讨论了石英晶片组的选型和空间分布形式.推导出了传感器的数学模型,建立了传感器的有限元模型,并加工出了传感器实物.得到了传感器力/力矩输入与电压输出之间的关系曲线、电压灵敏度、电荷灵敏度、维间干扰等重要指标.结果表明:传感器结构简单合理、数学模型正确、加工工艺性好、线性度好、刚度高、固有频率大于30 kHz、未使用退耦矩阵时的维间干扰小于3%.满足传感器的设计指标.     

一种基于DSP的PSD相位法位移检测系统的研究

设计了一种利用PSD测量位移的系统,利用数字信号处理技术同时测量照射在单片PSD上多个光点的位置,实现多个光点的位移同步检测。根据检测系统的特点,提出了PSD相位法位移检测系统的总体方案,设计了检测系统的软件部分和硬件部分。搭建了检测系统的实验平台,在该实验平台上进行了PSD的多光束位移检测实验,实验表明,PSD在正弦调制光的照射下,PSD输出电流信号的相位差与光点的位置存在着明显的线性关系,PSD的转换灵敏度随着调制信号频率的增加而增加。研究工作为多光束位移同步检测提供了一种有效的解决方案。     

320×240热释电IRFPA联调成像系统

对于研制中的混合式红外焦平面阵列(IRFPA)器件,有必要通过联调实验对其进行初步的成像性能评价.基于虚拟仪器技术构建的热释电IRFPA联调成像系统,由红外镜头、斩波器、读出电路驱动信号源、数据采集卡及其接线盒和在LabVIEW平台下开发的成像系统软件等组成.系统充分利用虚拟仪器以软件为核心、模块化开发的特点,对成像信号的采集、图像处理等程序进行了更新和改进.在新研制的320x240热释电IRFPA联调实验中,获得了清楚、稳定的红外热像,为器件进一步的研制和改进奠定了良好基础.     

ANSYS在平板式压电四维力/力矩传感器设计中的应用

针对人机触觉交互系统对四维力/力矩传感器的需求,研制了一种新型平板式压电四维力/力矩传感器。首先,介绍了传感器的结构和工作原理。然后,推导了传感器的数学模型,建立了传感器的有限元模型。最后,得到了传感器输出的电荷灵敏度、维间干扰、固有频率等重要性能指标。研究结果表明:传感器结构简单合理、数学模型正确、加工工艺性好、线性度好、刚度高、固有频率大于30kHz、未使用退耦矩阵时的维间干扰小于3%。满足传感器的设计指标。     

红外焦平面阵列测试虚拟仪器系统

红外焦平面阵列主要性能参数的测试和评价是研制、生产和应用阵列的基础.由于焦平面阵列的像元数太多,所以测试复杂且计算繁琐.基于虚拟仪器技术构建的红外焦平面阵列测试系统,能完成焦平面阵列的特性参数定量测试和成像实验.在大幅度降低测试成本的同时,系统还具有易于扩展、升级和修改的优势,从而为红外焦平面阵列的研制提供了有效的测试与实验技术手段.     

基于ANSYS的压电四维力传感器一种优化设计方法

在压电式多维力传感器设计过程中,传感器结构对性能的影响难以准确把握,提出一种基于ANSYS的传感器优化设计方法.把不同切型的石英晶片按照特定的双环结构排列实现空间四维力的测量.运用ANSYS有限元软件,研究压电式四维力传感器弹性膜对传感器灵敏度与固有频率的影响规律.分析结果表明:该方法能够有效的平衡传感器灵敏度与固有频...     

一种基于LabVIEW的相位法PSD微位移测量系统设计

基于相位法的位置敏感探测器(PSD)检测技术较之幅值法具有处理电路简单、检测精度高、抗干扰能力强、环境适应性好等优点.利用二维双面分流型PSD和LabVIEW虚拟仪器平台,实现了基于相位法的PSD微位移测量系统的设计.实验表明:PSD输出信号的相位差和光斑位置具有良好的线性关系,非线性误差小于0.1％.     

一种新型平板式压电六维力/力矩传感器及仿真实验

针对弹性体式六维力/力矩传感器存在的瓶颈矛盾,提出了一种新型平板式压电六维力/力矩传感器.首先,介绍了传感器的结构和工作原理.然后,推导了传感器的数学模型,建立了传感器的有限元模型.最后,得到了传感器输出的电荷灵敏度、维间干扰、固有频率、载荷传递系数、退耦矩阵等重要参数.研究结果表明:传感器结构简单合理、数学模型正确、...     

基于LabVIEW的红外图像非均匀性校正

在凝视红外焦平面成像系统的实际应用中,经常需要根据目标红外辐射强度改变探测器的积分时间,从而导致红外图像的均匀性明显变差.利用虚拟仪器技术,在LabVIEW中,先根据一点校正法,对红外图像进行积分时间校正,再利用两点温度校正法进行非均匀性校正.处理结果证明:提高了常用两点校正法的非均匀性校正能力.     

虚拟仪器在128×128热释电IRFPA联调及成像中的应用

本文介绍了128×128热释电红外焦平面阵列的联调及成像实验系统。虚拟仪器技术的应用,为非制冷红外焦平面成像器件的研制和开发提供了一种成本低、方便灵活的实验验证手段和方法。实验获取了清楚的红外热像,为热释电红外焦平面阵列的进一步研制和改进奠定了良好基础。