铰链式高冲击微加速度传感器封装的有限元模拟

给出了一种新型铰链式高冲击微加速度传感器实际封装结构的有限元模拟分析。首先分析了封装前铰链式加速度传感器的振型,然后分析了封装结构在无灌封和五种不同灌封材料下的前十阶模态频率特性。灌封胶弹性模量对封装后加速度传感器整体结构的振动模态有一定的影响,封装结构同一振型的模态频率随着灌封胶弹性模量的增大而增大,但是灌封胶弹性模量很小时(E≤1 GPa)会导致加速度传感器信号失真。模拟结果表明,可以选择弹性模量足够高的材料(E>9 GPa)作为高冲击加速度传感器的灌封材料。

并联式六维加速度传感器的参数辨识

针对六维加速度传感器的输入、输出量较多,且其动力学方程的解耦参数难以辨识的问题,提出了"四步法"对并联式六维加速度传感器的25个解耦参数实施分组辨识。设计并加工了基于双曲柄滑块机构的标定平台,为参数辨识提供外部激励;在LabVIEW平台上开发了虚拟仪器,为参数辨识提供软件支持。在静态情况下对预处理后的采集数据求均值得到"零值漂移",完成第一组参数辨识;将传感器安装在标定平台上做1～2Hz的纯线性运动,使动力学模型简化成关于"刻度质量比"的线性代数方程,运用最小二乘法完成第二组参数的辨识;做1～2Hz的纯角运动,将动力学模型简化成关于"惯性质量比"的线性代数方程,完成第三组参数的辨识;做4～5Hz的纯线性运动,通过关于"刚度质量比"的一维搜索完成第四组参数的辨识。试验结果表明:运用辨识后的参数对六维加速度实施解耦,最大误差为7.479%,比参数辨识前的解耦误差降低了1个数量级。结果验证了基于"四步法"实现并联式六维加速度传感器的参数辨识是有效、可行的。

组合热膜式流速矢量传感器

针对在微型飞行器上测量空气流速矢量的需要,提出了一种比空速管轻巧、比热线式流速传感器抗干扰能力强的微型热膜式流速传感器及其组合系统。与热线式流速传感器相似,热膜流速传感器仅输出电阻值信息,对流速和流向均敏感。将多个传感器按照一定规律组合,可实现对一定角度范围内的流速矢量的测量,从而拓展其应用。结合试验推导了组合传感器测量流速矢量的原理与实现条件,讨论了传感器布置的优化方式并进行了误差分析。传感器特性的实验结果表明,按照45°间隔角布置的3个热膜式流速传感器联合,可以测量180°范围的流速矢量。结合推导与实验,证明组合测量方法可行有效,所占空间和能耗均低于阵列方案,且可推广至其它同类型流速计。

磁电式速度传感器检定结果分析

介绍了比较法振动测量系统的工作原理及组成,对磁电式速度传感器检定过程中发现的问题进行了分析,提出了应对办法和建议。

空间滤波转速遥测中的旋转中心辨识

进行空间滤波转速遥测时,需要确定目标旋转中心所在的位置后才能判定转速的方向并计算转速的大小。本文根据光学空间滤波测速原理,提出了一种基于双差分空间滤波传感器的旋转中心判定法。用多个光电池构成含有两个差分空间滤波器的双差分空间滤波传感器,该传感器输出中心频率为f1和f2的两路准正弦信号;移动双差分空间滤波传感器,用移动前后的两组中心频率值计算出系数j;根据j的符号和f1与f2的相对大小即可判定旋转中心的位置区域。结果表明,j<0代表旋转中心的成像点O′在双差分空间滤波传感器的中间,j>0且f1>f2表示O′在双差分空间滤波器的下同侧,j>0且f1<f2表示O′在双差分空间滤波器的上同侧。该方法在转速相对平稳时能简单准确、远距离地辨识固体物旋转中心和气固液多相流涡旋中心的位置区域。