基于三轴加速度计的倾斜角传感器的研究与设计

倾斜角度是生活或工业中需要测量的一个重要物理量,对于空间物体姿态的测量,传统的一轴、两轴倾斜角传感器在摆幅和方位上不能兼顾。在此对全固态电容式微加速度传感器进行研究,通过进行零刻度偏移补偿、横轴传感补偿、数据融合等方法提高测量精度。采用三轴加速度计设计了一个全摆幅、全方位、高精度的智能化三轴倾斜角传感器。

双光纤光栅实现温度不敏感的二维倾斜角传感器

提出并研究了一种新颖的钟摆式光纤光栅(FBG)二维倾斜角传感器,其摆杆顶端采用圆锥结构,两个FBG沿着母线方向并间隔四分之一圆周粘贴在圆锥表面,摆杆下端固定一定质量的重物。在倾斜角发生变化时,圆锥表面产生的沿着母线方向梯度分布的应变场使FBG产生啁啾效应。利用功率谱平坦的宽带光源,通过监测两个FBG的反射光强变化,可实现二维倾斜传感。此外,由于光纤光栅的反射光强不随温度变化,所以该传感器的测量对温度不敏感。实验在±4°范围内测得该传感器的灵敏度为1.96μW/(°),精度为±0.125°。

倾斜角传感器的测量电路分析与软件设计

本文基于美国CHAEVITZ公司的AccuStarⅡ/DAS-20双轴倾斜角传感器设计了一个倾斜角测量与控制电路.对传感器的特性和精度进行了分析,选择了脉宽调制输出形式的倾斜角信号为采样信号,并设计了基于数字温度传感器DS18B20的温度采集电路以实现对传感器零位温度漂移的动态修正;分析了测量精度要求,确定了单片机电路的时钟频率;分析并设计了合理的软件测试流程以消除软件引入的测量误差.实践证明:该电路采样精度高,工作稳定可靠,控制效果满意.

磁性液体惯性传感器仿真分析及实验研究

设计了一种能测量倾角或加速度的新型磁性液体惯性传感器,该传感器采用霍尔元件作为转换元件,将惯性质量块受加速度作用而引起的变化磁场转化为电压信号。采用有限元软件分析得到回复力、霍尔元件处磁场均与惯性质量块位移呈线性关系;结合力与加速度在一定范围内的比例关系和霍尔元件输出特性曲线,得到传感器输出电压与加速度在一定范围内的线性关系。对传感器进行了静态和动态实验研究,实验结果表明传感器的静态输出特性曲线与理论值基本一致,固有频率与理论值基本相符,验证了设计方案的合理性。

基于单片机的CAN总线倾角传感器的设计

现今倾角传感器在工业自动化,工程机械,医疗设备等许多领域中得到广泛应用,但其大部分产品仅仅是独立的电气控制单元,无法与CAN网络接轨。该文应用MEMS加速度传感器和CAN总线为研究对象,选取C8051F040单片机作为主控制器,对系统中的加速度传感器芯片的特性以及CAN节点进行了研究设计。该文给出倾角传感器的总体硬件结构,CAN总线接口电路以及通讯报文和软件设计,结合插值运算提高报文精度,并通过实验验证了本设计的可行性。使倾角传感器能够与CAN网络识别,实现与CAN总线的数据通讯和资源共享。

某导弹自动调垂直装置的研制

根据某导弹在战场应用中存在的不足,成功研制了导弹的自动调垂直装置.该装置主要由双轴倾斜角传感器和单片机控制电路组成,设计上保证了较高的可靠性和较强的抗干扰能力,通过对修正策略的分析和建模确定了单片机控制方案,应用该方案可以快速修正导弹的倾斜角.该装置的应用克服了导弹发射中由于人工操作带来的诸多问题,有效缩短了导弹的发射时间.