电容式传感器的飞机燃油油量测量系统设计

介绍了一种飞机燃油油量测量系统的设计。该系统采用电容式传感器进行油量测量,通过硬件设计和软件算法实现对温度、换油和姿态等误差的补偿。详细阐述了电容式传感器的工作原理和误差分析方法,并介绍了油量测量系统的硬件和软件设计思想。

基于LabVIEW的传感器测量系统设计与性能优化

传感器测量系统在科学、工程和监测领域中具有广泛的应用,其设计与性能优化对于确保准确、可靠的测量结果至关重要。本文对传感器测量系统进行了一定论述,在此基础上,分别从系统架构和组件设计、传感器选择和布置以及数据采集和实时监测等方面探讨了传感器测量系统设计,并结合系统特点,提出了针对性的性能优化措施,进而为传感器测量系统的高效运行建立良好的基础。

基于无线传感器的电子测量设备智能控制系统设计与实现研究

在电力系统的日益复杂化和智能化背景下,变电站作为电能传输与分配的关键节点,其二次回路的稳定运行直接关系到电网的安全与可靠性。二次回路故障诊断因而成为电力系统研究的重要领域之一。大数据、人工智能等技术飞速发展,基于数据驱动的智能故障诊断技术应运而生。本文旨在通过深度学习等算法自动识别和分析故障,从而提高诊断的准确性和效率。本文围绕电子测量设备智能控制系统在变电站二次回路故障诊断中的应用进行深入探讨,展现了基于数据驱动的智能诊断系统在提升变电站二次回路故障诊断效率方面的优势,为电力系统的稳定运行提供了有力支撑。

基于IQPSO-EKF的多传感器融合姿态测量方法研究

为解决自动化竖井掘进设备的定位调姿精度对竖井、孔桩挖掘效率与质量的影响,提出了一种基于改进量子粒子群(IQPSO)-扩展卡尔曼滤波(EKF)的姿态测量算法,以提高微机电系统(MEMS)传感器测量精度。首先,对MEMS传感器数据进行了预处理(除噪、滤波、校准等);然后,参考现有飞行器的坐标系,建立了姿态解算模型,通过姿态角数学模型及运动学分析,构建了EFK状态方程,针对EKF方法参数估计不准确的问题,以分段混沌映射优化初始种群,引入平均位置最优值来避免陷入局部最优的IQPSO-EFK算法,优化EKF的系统、测量噪声的协方差参数;最后,对改进算法和三组姿态误差估计进行了对比实验。研究结果表明:对比三种典型目标函数,IQPSO-EFK相较于普通粒子群算法(QPSO-EFK)具有更强的寻优能力与收敛精度;对比三组旋转速度姿态测量误差,基于IQPSO-EKF算法的姿态测量方法在测量误差时比真实测量误差减少了约86.3%,比扩展卡尔曼滤波减少了约68.7%,比普通粒子群算法减少了约28.2%,证明该算法有效地提高了MEMS传感器测量精度。

基于霍尔传感器阵列的电流测量系统

集磁环的存在导致开环式和闭环式霍尔效应传感器存在磁饱和现象。一种由多个霍尔元件构成圆形阵列方式的传感器阵列电流测量系统,通过测量一次导线产生的磁场计算得到被测电流数值克服了这一现象。首先建立霍尔传感器阵列数学模型,分析霍尔元件数量、载流体偏心引入的误差变化,然后设计加权增益调整电路、移相电路和基于电压反馈的功率放大电路,用于实现大功率信号输出,最后根据试验结果证明,所设计的电流测量系统整体准确度达到0.2级水平。该电流测量系统包含16个霍尔元件,检测电流变比为600 A/5 A,系统功耗仅0.4 W。

数字式温度传感器与分布式温度测量系统

介绍了新型数字式温度传感器的原理 ,性能和接口技术 ,并对数字温度传感器在分布式温度监控系统中应用问题 ,如现场总线和数据通讯网络技术等进行了描述 。

多传感器测量系统的联合标定

将坐标测量机与单目视觉测量系统组合起来,提出了一种触发式测头与视觉测头联合标定的方法。选用内孔径为4mm的光面环规作为标定件,并利用转台、精密滑台配合视觉系统进行环规成像面的调整;然后,利用视觉测量系统提取环规内孔圆心图像坐标,包括设置图像的感兴趣区(ROI)、二值化、形态学去噪、亚像素边缘检测和利用最小二乘法提取圆心的图像坐标。通过拟合内孔圆柱面找到轴线,并利用接触传感系统提取相同位置圆心仪器坐标下坐标;最后,采用最小二乘法求解相关方程,完成联合标定。试验验证显示,该标定方法的标定精度高于6μm,优于已有的标定方法,能够满足测量系统联合测量的精度需要。

基于电涡流传感器的微位移测量系统的设计

针对金属物体微位移测量困难的问题,设计了一种基于电涡流原理的位移测量系统。文中使用一种新型桥式结构设计了系统的硬件电路,完成金属物体的位移量到电压量的转换;使用软件拟合的方法对传感器信号进行非线性补偿和温度补偿,提高传感器的测量精度以及稳定性。测试结果表明,在0~2 mm量程范围内电涡流传感器位移测量系统的线性度小于0.75%,最小仅有0.25%,满足金属物体微位移测量的要求。

磁传感器阵列测量大电流实验系统

电力系统中现有的大电流测量设备往往存在体积大、测量范围窄、绝缘困难等缺陷,故提出了使用磁传感器阵列测量交直流大电流的思路,该测量方法具有体积小、成本低、非接触测量、交直流通用、可数字化输出等优点。为了分析在实际系统中影响该方法测量精度的若干因素,利用基于离散傅里叶变换(DFT)的多相大电流测量算法,设计了大电流实验测量装置,并使用该装置进行了一系列不同母排形状的测量实验,并对各测量环节产生的误差来源进行了理论分析。实验结果验证了本测量方法的有效性。

多个线结构光传感器三维测量系统的校准

提出了一种3个激光线结构光传感器测量系统的校准方法。该方法避免了对测量系统结构参数的繁琐标定,只需对特殊设计的模块进行一次测量就能得到系统的校准参数,从而快速有效地实现CCD像面坐标向世界空间坐标的转换。实验证明,在100mm测量范围内能获得0.05mm的空间定位精度,并能有效地抑止光源散斑噪声对激光三角法测量精度的影响。这一方法已经在多传感三维测量系统得到很好的应用。

基于DS18B20温度传感器的温度测量系统设计

设计了一种基于DS18B20温度传感器的温度测量系统,该系统由DS18B20温度传感器、STC89C516RD+单片机与LCM液晶显示屏组成。构建了实验电路图并实现了仿真实验。结果显示本系统的测量结果与温度计的实际测量结果基本吻合,符合预期仿真结果。

基于IMEMS传感器的汽车运动姿态测量系统研究

针对传统的采用机械转子陀螺构成机械平台来测量汽车姿态方法的不足,研究开发了基于集成微机电系统(IMEMS)传感器的捷联式汽车运动姿态测量系统。该系统采用四元数法作为汽车运动姿态的解算方法,并由Kalm an滤波器完成对姿态角四元数估计误差和加速度计及角速度陀螺信号的融合,得到汽车姿态角的最优估计值,阐述了该系统硬件构成和软件设计,并通过汽车道路试验对系统的可行性进行了验证。结果表明:此测量系统能够满足汽车运动姿态测量的精度要求,是确实可行的测量系统。

液位测量传感器系统的设计与实现

为测量深井液面的高度,针对其口径小、深度大等特点,克服了一般传感器在其测量上的缺点,设计了一种电容式液位传感器系统;它利用被测液体的导电率,通过传感器测量电路将液位高度变化转换成相应的电压脉冲宽度变化,再由单片机进行测量并转换成相应的液位高度进行显示,详细描述了传感器的结构、原理、硬件设计及测量方法,同时对电路波形、实验数据进行了分析;模拟实验表明,该系统对液位深度、时间、温湿度等具有测量、显示与设定功能,并具有结构简单、成本低廉、性能稳定等优点。

多传感器组合导航系统研究

设计了一种由INS、GPS和Doppler测速雷达构成的多传感器组合导航系统。采用GPS伪距、伪距率以及Doppler速度与INS组合 ,建立了其卡尔曼滤波方程 ,设计了飞行轨迹 ,给出了惯性元件精度较低时组合系统的仿真输出。仿真结果表明 ,多传感器组合导航系统能有效提高导航精度 ,降低对惯性元件的性能要求 。

双通道光纤位移传感器实时测量系统

对双通道光强反射式光纤位移传感器测量系统进行了优化设计。测量结果表明 ,所构成的装置重复性达到 0 .6% ,最小分辨率小于 1.0 μm ,测量范围为 2 .0mm。测量系统采用 8位单片机处理数据 ,用三次插值多项式校正传感器输出信号的非线性 ,获得良好效果 ,以数字方式显示位移的测量结果。系统充分利用了传感器输出特性无“光峰”现象的特点 ,信号处理过程快捷 ,此系统对变化不太快的位移可进行实时测量。

基于磁阻传感器的组合定位系统及误差补偿

详细介绍GPS和磁阻传感器组合定位系统的系统组成、工作原理 ,并介绍了磁阻传感器的测量原理和误差补偿算法。实验说明GPS/MR组合定位系统可快速、连续、准确地确定移动载体的位置。

车载组合导航定位系统中传感器参数的实时校正

文中通过组合航位推算、GPS定位信号和地图匹配算法 ,提出了用于车载组合导航系统传感器参数的实时校正算法。利用精确的电子地图道路和GPS/DR组合后定位轨迹的相似性进行地图匹配 ,从而修正传感器的参数 。

多传感器信息融合技术及其在组合导航系统中的应用

针对组合导航系统在数据处理时存在的计算量大和故障数据相互污染的问题 ,提出了一种基于信息融合的导航参数最优估计滤波方法。文中首先介绍了信息融合的基本原理、关键技术以及常用方法 ,然后以INS/GPS组合为例 ,对组合导航系统的工作原理和模型建立进行了详细的分析 ,最后通过计算机仿真证明了该方法可提高导航系统的计算精度和速度 ,有较好的容错性和环境适应性 。

多传感器组合导航系统分层融合算法

从信息融合角度来看 ,目前在组合导航系统中广泛应用的联合滤波算法属于两级式分布式融合结构。而分层融合结构作为多传感器信息融合的另一种重要的模式 ,在组合导航系统中应用尚未见报道。本文研究了多传感器组合导航系统的分层融合算法 ,重点与联合滤波算法进行了比较。以定理的形式证明了在一定条件下分层融合算法与联合滤波算法的等价性问题。进而提出了分层融合算法的部分反馈模式。仿真结果表明 ,部分反馈模式的有序分层融合算法可有效地应用于多传感器组合导航系统。在相同的容错能力和计算复杂性下 。

基于LabVIEW的大望远镜直线位移传感器测量系统

利用LabVIEW软件及采集设备研制了一套基于虚拟仪器技术的大望远镜中直线位移传感器测量系统。对大望远镜主镜位置测量中的直线位移传感器(LVDT)特性进行测量标定,获得直线位移传感器灵敏度、基本误差、线性度、重复性、往返回程误差,以便为下一步大望远镜主镜位置解算提供依据。测试结果表明,搭建的测试系统满足直线位移传感器测试需求,界面操作简单友好,直线位移传感器的精度指标达到位置解算要求,该测试系统具有一定通用性,也可用于测试其他直线位移传感器。