基于北斗卫星定位的电力线路异常位移检测研究

由于电力线路所处环境较为复杂,导致电力线路位移位置定位以及异常位移检测难度加大,因此提出基于北斗卫星定位的电力线路异常位移检测方法。根据电力线路异常位移检测原理,使用卡尔曼滤波器估计当前北斗卫星状态,采用基于北斗广域四重差分该正数方法对北斗卫星定位进行优化处理,得到精准的电力线路位移位置,将其与位置检测初始数据进行比较后,得出电力线路异常位移检测结果。实验结果表明,该方法估计北斗卫星不同方向上的SEP数值在90.59%-93.14%之间,定位能力较强,可有效检测电力线路异常位移,实际应用效果更好。

GNSS实时动态定位在短期滑坡位移检测中的应用

全球卫星导航系统(GNSS)是滑坡检测最有效的手段之一。本文针对目前利用GNSS进行短期滑坡检测存在的不稳定、容易受到粗差和观测噪声影响的问题,给出了一种基于GNSS动态定位时间序列分割的短期位移检测方法,进行了重大位移检测仿真实验和小位移检测仿真实验研究。其中,重大位移检测到的三种位移的误差百分比分别为12.8%、6.1%和5.9%,小位移检测到的三种位移的误差百分比分别为2.5%、9%和4%。实验结果表明本文所设计的两个仿真实验中的各突变均能被准确检测,检测结果可达亚厘米精度。通过本文所给方法中由当前历元与GNSS动态学定位得到的前历元坐标构成的检测窗口和基于时间序列分割的统计方法,减少了局部扰动对短期位移检测的影响。

基于颜色形状识别和PnP算法的单目视觉轨道边坡位移检测方法

针对现有的轨道边坡位移检测技术,提出了一种基于颜色特征形状识别和PnP算法相结合的单目视觉检测方法。以待测区域内的标志物为检测对象,采用图像处理与识别技术,提取出目标特征;利用单目摄像头找到图像中的目标标志物;根据PnP算法估算出标志物的位姿,由相机的映射关系计算出目标标志物到单目摄像头的距离,通过对比标志物变化前后的距离,从而得到轨道边坡的位移变化,最终实现对轨道边坡位移的实时检测,提高测量效率。测试结果表明,目标距离在1000—5200 mm内,检测位移误差范围在2%左右。

基于无人机贴近摄影的电站近坝高边坡位移检测方法

鉴于变形监测、激光扫描、地基雷达等常规手段在水电站近坝高边坡场景中具有一定的局限性,难以及时发现水电站近坝高边坡灾害隐患、预警边坡突发事故的问题。以金沙江流域某水电站为研究对象,提出基于无人机贴近摄影的高边坡位移检测方法,主要包括精准路径规划的无人机贴近摄影数据采集方法、SFM-MVS的三维模型与点云模型生成、基于近邻三维网格平面的点云比较算法。在研究区域进行了数据获取、精度分析和位移比较研究,结果表明所提方法在水平、垂直方向精度均达到毫米级,满足近坝高边坡大范围、高精度的位移检测需求,具有较强的科学研究和工程实用价值。

基于霍尔负序解调法的无轴承永磁薄片电机径向位移检测方法

传统的无轴承薄片电机系统由于存在位移传感器,难以满足心脏泵等医疗器械高精度、高集成的需求,已有基频位移自检测算法采用传统幅值解调法,对于低极对数电机难以实现两方向位移的解耦,同时需要低通滤波器滤除无效信号,存在延迟长以及误差大的缺陷;高频注入法利用的是电枢磁链之间的互感,并没有利用永磁体磁链,信噪比不高,难以实现稳定悬浮。基于此,该文提出基于霍尔负序解调法的位移检测方法,利用基频永磁磁链与检测霍尔的互感获取位移信息,通过特殊的负序正弦调制霍尔信号并求和的方式,直接解除转角在霍尔信号中的耦合,瞬时解算位移信息,位移解算精度高且无延迟,适用的转速范围宽。该文首先建立磁路模型,通过理论及仿真分析霍尔感应磁链和位移的关系;其次,给出负序解调法的详细数学推导过程并推广至其他极对数电机;最后,在平台上完成已有的两种位移检测算法与所提算法的实验,实验验证所提算法在宽速度范围内的有效性。

具有压差-位移检测装置的多路阀特性研究

相较负载敏感系统,采用泵阀协同压力流量复合控制系统时流量控制更加精准,系统压损更小。但采用压力传感器检测阀口前后压差、实时调节阀口开度来实现流量精准调节,当阀口压力高频波动时会引起阀芯振荡,从而导致压力冲击和流量不稳定。针对这种情况,提出一种提高系统阻尼比的压差-位移检测装置,实现在压力高频波动时抑制阀芯振荡以提高系统稳定性。利用AMESim软件建立电子压力补偿的控制系统模型并验证;建立具有该装置的控制系统仿真模型,通过仿真研究该装置对系统特性的影响。结果表明:该装置中的弹簧刚度、黏性阻尼系数、活塞质量对系统特性的影响依次减小;当负载频率小于50 Hz时,不采用压差-位移检测装置可以保证流量的稳定以及准确;当负载频率为50~80 Hz时,采用压差-位移检测装置的输出流量的波动减小了15%~30%;主阀芯的振荡减小了约85%。

基于传感器数据的高速公路桥梁支座位移检测方法

常规的高速公路桥梁支座位移检测方法以支座位移线性跟踪为主,区域内的目标坐标变化存在波动,影响最终的检测结果。因此,设计了于传感器数据的高速公路桥梁支座位移检测方法。提取高速公路桥梁支座位移本构特征,将桥梁支座位移为零时对应的力定义为位移本构特征,结合等效水平阻尼系数确定竖向位移检测变量。基于传感器数据检测公路桥梁支座水平位移峰值,在桥梁支座上布置多个传感器检测点,结合数据分析支座位移的时序趋势,实现桥梁支座位移的精准检测。采用对比实验,验证该方法的检测精准度更高,能够应用于实际生活。

基于高频脉冲注入的无轴承开关磁阻电机转子位置与径向位移检测方法

为提高无轴承开关磁阻电机(BSRM)的集成度和运行可靠性,探索无轴承电机的转子转角和径向位移的自检测方法,通过在BSRM非导通相的主绕组中注入高频脉冲信号,实现了同时检测转子的转角位置和径向位移的目的。一方面,利用绕组电流的斜率差值与绕组电感的关系,得到BSRM电感的实时分布信息,从而解算得到转子的实时转角位置。另一方面,通过检测悬浮绕组的感应电动势来获取主、悬浮绕组间的互感信息,利用互感与转子径向位置的关系,解算得到转子的实时径向位移。从而最终仅通过对主绕组注入一组高频脉冲来同时估测BSRM的转子转角和径向位移。实验结果证实了所提方法的有效性。

静电悬浮式惯性仪表中的微位移检测技术

静电陀螺仪、空间静电加速度计等基于静电悬浮的惯性仪表在高精度的惯性导航和空间微重力测量领域得到广泛应用。近年来,对基于MEMS工艺的悬浮式微惯性传感器的研究引起了广泛的重视。介绍了静电悬浮式惯性仪表中采用的差动电容式微位移检测电路的原理,分别对静电陀螺、静电加速度计和MEMS微陀螺、微加速度计的电极配置方案和位移检测的接口电路进行了分析,并对不同的位移检测方案进行了比较。

基于ZigBee技术的巷道表面位移检测传感器设计

设计了一种基于ZigBee无线传感器网络的巷道表面位移检测传感器。重点介绍了传感器的原理及软硬件实现方案。系统硬件以STC12C5A单片机为核心,利用先进的激光测距模块实现位移的精确测量,利用CC2420无线收发器模块,实现了数据通信和共享。该传感器以无线通信的方式将测量结果传送给分站,并由分站上传地面监控计算机,实现井下巷道表面位移情况的实时、可靠监测。

格雷码式旋转编码器在位移检测中的应用

介绍格雷码式旋转编码器的特点，通过ＰＬＣ转换成二进制式运算的方法，以及在位移检测中的应用。

位移检测传感器系统的设计与分析

依据三角测量原理,设计了一款采用位敏探测器(PSD)作为敏感元件,半导体激光器作为发光器件的位移检测传感器系统。由于PSD输出的是微弱光电流信号,电路的设计以及发光元件的选择极大地关系到该系统的性能。分析了采用不同电路元件参数的组合对该传感器系统在抗干扰能力,测量精度方面的影响,以及采用不同发光器件时传感器系统的性能差异,并由以上分析结果设计出一款位移检测传感器系统,最后通过实验测试了该传感器系统的性能。

高频信号注入的无轴承同步磁阻电机转子位移检测方法

无轴承同步磁阻电机转子位移一般需由机械式位移传感器检测获取,但安装位移传感器会带来电机结构复杂、轴向长度增大等缺陷,故需新的转子位移检测方法。分析了电机转子偏心下悬浮绕组电感和转子位移之间线性关系,通过在悬浮绕组注入高频信号,检测其感生出的差分电压,经信号处理,可提取差分电压中的转子位移信号,实现了被控电机转子位移准确观测。仿真证实,此方法检测精度较高,能实现电机的稳定悬浮运行。

多周期同步测量法在微位移检测中的应用

由于目前微位移检测系统的测量精度受到A/D的限制,为进一步提高测量精度,讨论了多周期同步测量法在微位移检测中的应用,并设计了基于单片机控制的微位移检测电路.实际应用表明,在对实时性没有严格要求的情况下,当检测量程为±2 mm时,系统检测精度可达0.1μm,并且通过提高计数频率,系统可以达到更高的测量精度.

基于DSP的磁悬浮轴承位移检测系统设计

针对磁悬浮轴承位移检测的特点,设计了一套以DSP为核心的五自由度位移测量系统。文中详细说明了系统的硬件设计和软件设计,并介绍了系统的主要性能、优点,最后给出了部分试验结果。

动力磁悬浮轴承转子位移检测系统

针对动力磁悬浮轴承转子差动式测量位移信号繁多,并占用大量的DSP A/D输入端口且使DSP计算量增大等问题,设计出一种简单的硬件电路,实现了转子中心位移变化量的计算及偏移方向的判断,节省了DSP控制系统中的I/O端口,提高了DSP的运算速度。设计出抗混叠滤波电路,解决了位移信号采样过程中出现的信号混叠,提高了系统的抗干扰能力。针对系统工作过程中由于温升而引起位移传感器的温漂问题,提出基于软件的温度补偿方法。所设计的位移运算电路输出值与理论输出值的平均误差小于1.52%,电压调理电路输出值与理论输出值的平均误差小于0.49%。

面向SPC的高精度位移检测系统

针对企业实施统计过程控制(SPCStatisticalProcessControl)所遇到的问题,提出了面向SPC的高精度位移检测系统的总体结构,给出了基于LVDT传感器的系统设计与优化方法,并讨论了系统的组网技术、数据流协议等问题。最后,采用了测量系统分析(MeasurementSystemAnalysis)方法对该检测系统的性能进行了评定。结果表明该系统性能稳定、精度高,并且具有成本低、网络功能与大容量数据存储的优点,有较好的推广价值。

印刷机旋转轴角位移检测方法的研究

针对印刷行业中设备工作环境恶劣、要求可靠性高等特点,传统印刷机旋转轴系角位移检测通常采用光电编码器的方式,这种方式存在着不够稳定、检测不够准确等问题,为此,提出一种新型的基于"旋转变压器+数字转换器"的检测方式,开发基于RDC芯片AD2S1205的旋转变压器位移检测信号的解码电路板,成功实现与PLC及驱动器的接口。实验证明,该检测方式具有精度高、稳定性好等特点,在旋转轴系中实现了电机位移信号的精确测量,解决了因光电编码器对相对恶劣的工作环境不能适应而带来的系统不可靠等问题。目前,该检测系统已成功地应用在印刷机中,提高了检测精度和整机可靠性。

重力卫星微加速度计位移检测电路噪声分析

对重力卫星微加速度计位移检测电路的输入输出关系进行了详尽的推导,对各种噪声进行了分析,并选取一组典型参数计算了具体数值。发现在所有位移噪声中,电阻的热噪声处于主导地位,而运算放大器的电压和电流噪声可以忽略。电阻的热噪声包含桥路电阻的热噪声和反馈电阻的热噪声。反馈电阻的热噪声可以通过减小反馈电容而减小,桥路电阻的热噪声则与反馈电容无关。位移检测电路的设计所能达到的最好水平是使其噪声处于桥路电阻的热噪声的水平,而桥路电阻的热噪声与探头结构参数、激励电压、温度和差动变压器品质因数等有关。

基于光电位移检测的振动主动被动复合控制

用位置敏感探测器检测振动信号，与传统的加速度传感器相比，提高了系统检测精度，缩短了响应时间，减小了时滞对隔振性能的影响．建立了振动主动被动复合控制系统的动力学模型，设计制作了实验装置，并对隔振性能进行了实验测试．实验结果表明，振动主动被动复合控制兼有主动控制和被动控制的优点，具有良好的隔振效果，在频率10～1500Hz基础激励范围内，动传递率低于20％．