基于直驱并联机构的六自由度振动校准系统研究

直驱并联机构六自由度振动校准系统可以实现高精度和多自由度的运动模拟和校准,具有良好的应用前景。为了解决平台驱动关节滑块位置跟踪精度低的问题,对该机构进行动力学力矩前馈补偿分析。利用虚功原理建立该机构动力学模型,提出一种基本伺服算法与动力学前馈补偿相结合的控制策略。在实验样机上进行力矩前馈补偿,实验结果表明,在开放伺服程序增加力矩前馈补偿后,可以降低该机构在运动时的跟随误差,进行不同幅值单自由度正弦运动时,跟随误差分别下降40.32%、39.04%、43.24%、48.19%。并对振动台进行了性能检测,在平台基础上,搭建激光测量系统和数据采集模块,进行传感器校准和性能分析,平台横向振动比较小,谐波失真度均小于2%,平台具有较好的稳定性和性能。

基于光栅尺测量的明渠流量计校准装置及其在线校准方法研究

明渠流量计是监测水流量的一种计量器具,广泛应用于各行各业。因其不便拆卸、堰槽设计不规范、校准方法缺失等原因,使得明渠流量计在线溯源成为业内亟需解决的难题。该文开发出一款基于光栅尺测量的明渠流量计校准装置,并应用该装置研究出模拟液位法的明渠流量计在线校准方法。该方法克服了标准液位计法及流速面积法等现有溯源方法存在的不足,具有操作简便、测量准确、模拟水位可调、过程智能化等特点,为明渠流量计在线溯源提供技术支撑。

冗余驱动并联机械手运动精度校准方法研究

针对冗余驱动并联机械手(RAPM)的运动精度,以某三自由度主轴头为例,提出了一种基于最小误差模型的运动精度校准方法。首先通过消除冗余几何源误差,建立包含最少几何源误差的最小误差模型,采用蒙特卡罗模拟进行几何源误差灵敏度分析,研究各几何源误差对终端精度的相对影响。在此基础上提出了粗校准和精校准相结合的分层辨识策略,以实现冗余驱动并联机械手的精度校准。最后通过校准实验测试表明,所提出的校准方法能够大幅降低冗余驱动并联机械手的终端误差,验证了所提校准方法的有效性。

小惯性热电偶动态校准及频域分析

发动机进气温度畸变影响发动机的稳定性,通常使用小惯性热电偶来测量其快速变化的气流温度。为准确全面获取小惯性热电偶的动态特性,提出了一种小惯性热电偶的动态特性校准及评价方法,并阐述了小惯性热电偶动态校准装置的构建、校准试验以及频域分析。采用脉冲激光器与校准风洞相结合的小惯性热电偶动态校准方法,通过幅频特性和相频特性分析,拓展了小惯性热电偶的动态特性评价方法。用该校准方法对小惯性热电偶进行动态校准,结果A类相对不确定度最大值由7.2%减小到2.4%,可应用于30 ms以下量级快响应温度传感器的动态校准,为发动机进气温度畸变等高频动态温度测量提供技术参考。

一种16位电流舵DAC的高精度前台校准方法

基于28 nm CMOS工艺,采用一种高精度的前台校准技术设计了一款16 bit电流舵数模转换器(Digitalto-analog converter,DAC)电路。该前台校准算法对16 bit数据对应的所有电流源进行校准,并且使用的电流源只有两种大小,降低校准难度的同时也提升了校准的精度。该校准电路引入了两种校准补充电流,分别用于温度和输出电流变化引起电流源失配的补偿,进一步减小了DAC电流源的失配,有效提高了DAC的整体性能。采用校准后,在-40~85℃温度范围内,微分非线性≤0.8 LSB,积分非线性≤2.0 LSB,200 MHz输出信号下无杂散动态范围≥75.3 dB。该校准方法提高了DAC的温度稳定性。

一种紫外成像仪的量值溯源方法及校准装置

提出了一种适用于紫外成像仪的量值溯源方法,开发了一套整体的紫外成像仪校准装置,并针对日盲型紫外成像仪给出了校准数据,对紫外成像仪的有效量值溯源提供了参考。

航空自动测试设备系统级校准方法探讨

为了解决航空自动测试设备(ATE)校准问题,从系统级校准方法角度,提出了分级校准法、外内结合校准法和外部综合校准法,通过对比上述校准方法的优势与不足,给出了不同校准方法的适用范围;分级校准法适用于测试资源配置较丰富的ATE;外内结合校准法和外部综合校准法适用于所有类型航空ATE的校准,针对目前国产航空ATE的研制水平,宜采用外内结合校准法;随着ATE研制水平的提高,外部综合校准法必将成为未来航空ATE系统的主流校准方案。

呼吸机检测仪校准装置的研发

近年来,呼吸机检测仪已逐渐随呼吸机的使用量不断增加而增加,由于我国目前对其校准的方式比较复杂,因此,为提供有效的量值溯源,需有效地研制出一台多参数集成的呼吸机检测仪校准装置。本文研制了一套呼吸机检测仪校准装置,保证了量值准确可靠,可实现医院对其质量的有效监测与质量控制,从而保证治疗效果。

影院LED显示屏色差校准技术研究

为正确还原导演的创作意图,满足数字电影倡导组织(DCI)对影片颜色的显示要求,影院LED显示屏正确显示影像颜色至关重要。在LED显示屏正式进入影院之前,显示屏屏体本身的显示色域与DCI色域标准存在较大差异。为减小显示屏显示色差,满足DCI《直接显示数字电影补充条款》(Direct View Display D⁃Cinema Addendum)的要求,我们按照标准中测量条件的要求测量LED显示屏原生显示色域,对色彩显示标准化方案进行优化,并结合全灰段的颜色分层色差校准技术,进一步提升了LED显示屏色彩显示的准确性,为LED显示屏在影院的商用提供了坚实保障。

消偏光源校准方法探讨

消偏光源是针对特殊应用设计的一种光源,其输出光谱具有极低的偏振度(<5%),在光纤传感、光谱分析和医学成像等领域有着重要的作用。现行的规范、标准不适用于消偏光源的校准,其测试结果无法被有效地溯源,无法保证产品量值的一致性。探讨了消偏光源的计量特性、校准条件、校准项目、校准方法和校准结果,并列举了其在光学无源器件计量校准中的应用,发现消偏光源在无源器件的偏振消光比校准中,可去除偏振相关损耗及探测器对偏振敏感等因素影响,使得校准值稳定且准确。消偏光源能更好地反映消光比测试仪的性能指标,此研究可为消偏光源的校准和应用提供参考。

基于VB.NET的电能质量分析仪远程校准系统

为提高电能质量分析仪量值溯源的效率与可靠性,助力电网安全稳定运行,本文设计了一种基于VB.NET的电能质量分析仪远程校准系统,并对其校准结果的准确性与可靠性进行试验验证。结果表明:该系统能显著提升校准工作的自动化和智能化水平,可实现电能质量分析仪的远程、自动、快速、准确校准。

基于LabVIEW的电涡流传感器自动校准系统

电涡流传感器作为常见的振动传感器,被广泛应用于火力发电机组等大型旋转机械静态安装调试和动态运行状态监测。为了解决该传感器校准过程中人工参与度高、重复操作、检测效率低等问题,本文通过LabVIEW软件,开发了上机位自动控制系统,实现了电涡流传感器动态静一体化自动校准及数据处理和证书报表的自动生成。

地铁车辆自动轮径校准功能实际应用问题与优化策略研究

北京地铁11号线试运行阶段出现自动轮径校准功能设计触发逻辑与运营线路条件不匹配,无法正常触发自动轮径校准功能,且牵引控制单元(DCU)轮径输入值校准逻辑存在缺陷,在DCU与网络通信延迟丢包情况下,除2号车外,其余动车均丢失轮径输入值,引起2号车以外的动车转向架牵引力封锁故障。针对上述故障,文章分析了故障数据,提出了优化自动轮径校准功能,放宽校准条件,同时修改DCU轮径输入值校准与锁存逻辑的方案来解决相关问题,最后通过试验证明了优化方案可行。通过分析故障原因、提出解决方案、进行方案验证,确定了地铁车辆轮径校准功能与轮径校准条件的一种可行的设计方案,确保了自动轮径校准功能正常使用,在轮轨式地铁车辆日常运行轮径值不断变化的过程中,能够及时自动更新DCU轮径输入值。

ATE系统校准技术研究

由于ATE系统的复杂性和多样性 ,致使确定一种通用的ATE校准方案十分困难 ,目前还没有统一的国际 /国家标准可以参照。ATE系统校准从方法上可以分为离站校准和在站校准两大类 ,本文分析了传统离站校准方法的特点及缺陷 ,提出解决这些不足应该采用在站校准的观点。并结合某型直升机飞控系统ATE校准实践 ,论述了将ATE作为一个整体来进行校准的优点 ,研究了这种在站校准的基本思路和需要解决的一些硬件及软件关键问题。提出了一种利用ATE系统内部计量链向国家标准溯源的ATE系统校准方法 ,最后介绍了用该方法对某型直升机ATE系统进行校准的实施步骤及校准结果。

基于电极模态切换的半球谐振陀螺自校准方法

针对因受加工技术、加工条件以及外部环境因素等影响,半球谐振陀螺在力平衡模式下输出零偏稳定性及重复性变化较大的问题,提出一种基于模态切换的陀螺自校准方法。基于半球谐振陀螺二阶振动模态机理,建立理想状态下谐振子运动方程,并分析推导了谐振子在阻尼不均和频率裂解等非理想因素影响下的运动模型和参数控制方程。根据谐振陀螺输出漂移特性,提出了一种基于电极功能切换的半球谐振陀螺自校准方法。通过相关实验,分析比较了电极模态切换前后陀螺输出稳定性及重复性,实验结果表明,陀螺零偏稳定性提升1.8倍以上,陀螺零偏重复性提升90.5%,所提方法能有效估计及补偿陀螺漂移,提高半球谐振陀螺输出的稳定性和重复性。

大型飞机多支柱交联式起落架一体化载荷校准及建模研究

针对某大型飞机多支柱交联式起落架结构受力及传力特点,首次采用一体校准、独立建模的载荷试验方法,三支柱起落架侧挂正向一体安装、一体加载,解决了多支柱之间的载荷影响问题。根据交联式多支柱结构受力及传力特点,进行应变电桥及载荷工况设计,载荷工况既包括常规的单支柱加载,还包括满足多支柱影响的两支柱及三支柱组合加载工况。提出了多支柱广义响应系数概念,并通过广义响应系数对支柱之间的影响效果进行分析,显示支柱载荷向前单向传递,后支柱影响紧邻前支柱,前支柱不影响后支柱。据此提出了支柱独立建模、载荷逐次迭代、基于广义响应系数的支柱消扰载荷建模方法,获得了满足精度要求的载荷模型。

电压自校准的高精度多通道应变信号采集模块

针对现有应变采集设备存在采集精度低、测量范围窄、通道数较少、校准繁琐等问题,设计了一种具备电压自校准的高精度多通道应变信号采集模块,模块以高精度模拟调理转换电路为核心,结合电子线路噪声理论仿真与分析,由自校准电路对采集通道进行校准,通过补偿远端传输线的激励电压,实现了48通道大应变信号与差分电压信号的高精度测量。测试结果表明:应变信号测量范围可达±100000με,测量精度优于0.05%FS;电压信号测量范围可达±15 V,测量精度优于±(0.025%RD+500μV),准确度高,具备较好的稳定性和通用性。

基于光辐射强度的日盲紫外放电检测结果一致性校准方法

随着紫外放电检测技术的广泛应用,为解决不同型号日盲紫外成像仪的检测结果缺乏一致性和可比性的问题,该文基于MODTRAN模型分析了温度、湿度、气压和检测距离等不同因素对日盲紫外波段光辐射的大气传输过程的影响特性,建立了紫外检测辐射传输模型,搭建了辐射计量一致性校准平台,提出了紫外检测结果一致性校准方法。利用该方法建立了3台不同型号紫外成像仪的检测结果一致性校准公式,可将紫外成像仪测得的光斑面积换算为检测目标产生的光辐射强度。使用3台紫外成像仪对棒-板模型电晕放电和氘灯光源进行紫外放电检测,由一致性校准公式所得检测目标的光辐射强度计算值的相对标准偏差均小于0.1,验证了一致性校准方法的普适性。

高性能A/D转换器校准技术研究进展

A/D转换器(ADC)的校准技术是提高高性能ADC转换精度的必要手段,它分为模拟校准技术和数字校准技术。数字校准技术较之模拟校准技术更为有效和更具灵活性。数字校准技术是在数字域进行错误代码计算,减轻了对模拟电路的精度要求。在主流制造工艺小尺寸化的趋势之下,许多创新的校准技术得到发展,并广泛应用于包括射频直接采样ADC在内的高速高精度ADC中。本文在分析最新的高速高精度ADC中采用的主要校准技术的基础上,重点研究了几种高采样率高精度ADC所采用的校准技术,侧重分析了数字校准技术。

压力传感器温度响应特性校准装置研究

为确保测量数据的准确性,需对压力传感器在高低温环境下温度响应特性参数进行校准,通过开展标准压力源、温度隔离单元、多点测温校准腔等系统设计,研制了一套压力传感器温度响应特性校准装置,实现了在-50℃至100℃环境温度条件下,对绝压2~500 kPa范围内压力传感器校准,校准装置测量不确定度优于0.05%(k=2),为开展压力传感器温度响应特性研究奠定了基础。