低频加速度传感器灵敏度动态校准仿真研究

由于传统方法忽略了获得传感器灵敏度动态校准函数,导致校准精确度会具有不确定性。针对上述问题,提出一种低频加速传感器灵敏度动态校准方法。通过加速度传感器参数,获取加速度峰值数据变化,得到加速传感器平均灵敏度;引入霍普森杆原理,检测因振动台位移而产生的两组电信号,得到被校传感器灵敏度;通过数据和参数向量,对比平均灵敏度和被校传感器灵敏度,得到灵敏度动态校准函数,实现灵敏度动态校准。通过仿真研究,证明了传感器灵敏度精确度与理论计算吻合,上述方法有助于提高传感器灵敏度,强化低频加速度传感器性能指标,具有较高鲁棒性。

基于对称铰链的中低频光纤加速度传感器及其优化设计

考虑到光纤布拉格光栅(FBG)在振动监测中的优势,设计了一种基于对称铰链的中低频布拉格光栅加速度传感器。阐述了传感器的结构和工作原理,并提出了一种拟合的方法计算铰链刚度,同时推导出了传感器固有频率和灵敏度的理论公式。采用SQP优化方法以两种不同的思路对传感器的结构参数进行优化,得到了两种满足不同需求的传感器尺寸。最后通过在振动台上的标定实验,测试了传感器的灵敏度、幅频响应特性和抗横向干扰能力等性能。实验结果表明,传感器的谐振频率约为400Hz,灵敏度约为230pm/g,横向干扰小于8%,具备较好的抗横向干扰能力。

一种基于双端固定梁的高灵敏度光纤加速度传感器

光纤加速度传感器凭借其优势,近年来受到越来越多的关注。在梁式传感器的基础上,提出了一种基于双端固定梁的光纤传感器,其利用细径高数值孔径单模细光纤盘贴在梁上,形成传感光纤。分析了单模光纤最小的弯曲半径,从而可以在不带来弯曲损耗的前提下,尽可能多地盘贴光纤于梁臂上,提高其灵敏度。同时因为其双端固定的结构,极大地降低了其横向灵敏度,有利于制作三维传感器。理论上分析了该结构的传感器的共振频率,同时对其灵敏度进行了分析。设计了传感器测试装置,实验验证了传感器的响应线性,并对传感器的共振频率进行了标定。提出的传感器固有频率在360 Hz,在100 Hz处灵敏度值高达3300 rad/g,可以有效地用于低频加速度的检测。

一种新型光纤布喇格光栅振动传感器研究

为适合土木工程实际所需,提出了一种新型的、可放大振动信号、工作频带宽的光纤光栅低频加速度传感器.进行了参量优化设计,并在不同阻尼情况下进行了灵敏度、线性度、横向抗干扰和幅频特性等性能试验.试验结果表明:所设计的光纤光栅振动传感器方案是可行的;其线性度好,抗横向干扰能力强,通过合理调整阻尼,灵敏度可达到90 pm/ms-2,上限工作频率可取在系统无阻尼固有频率的80%左右.

一种用于低速重载轴承故障诊断的共振解调法

针对低速重载轴承特点 ,提出了适合于低速重载轴承故障诊断的共振解调方法。通过自制的低频加速度传感器拾取了斗轮式堆取料机回转支承滚动轴承的振动信号 ,利用此方法进行了故障诊断 。

Hexapod多自由度微激励系统的振动时域波形控制

Hexapod多自由度微激励系统常用于航天器有效载荷在轨微振动环境的模拟,但采用现有控制方法无法精确稳定跟踪低频正弦加速度,这是由于系统耦合度高、非线性在低频段较强,被控对象相位滞后过大造成的.针对此问题,基于传统离线迭代控制方法,提出一种复合超前校正、多倍频陷波滤波器的改进离线迭代控制方法.其中,离线迭代进行补偿控制,超前校正进一步补偿系统相位,多倍频陷波滤波器去除非线性干扰.跟踪低频定频正弦加速度的实验结果表明,对比传统离线迭代控制方法,改进方法收敛快、控制精度高;对比现有自适应正弦振动控制方法,改进方法将符合精度要求的加速度控制频带下限由14.5 Hz扩宽至8 Hz.实验结果验证了所提方法的有效性.