高精度摆锤式角度测量装置的误差分析

为了提高摆锤式倾角传感器的角度测量精度,建立了由电位器和倾角传感器构成的二级测量装置,利用二级测量装置消除了由摆锤摩擦力和惯性引起的测量误差,通过系统标定消除了温漂.结合有限脉冲响应滤波(FIR),提出了一种新型高精度摆锤式角度测量装置.角度测量实验结果表明:该装置可有效减小摩擦力和惯性引起的测量误差,稳定性优于普通摆锤式角度测量装置,测量精度较普通摆锤式角度测量装置显著提高,相对于编码器的测量相对误差不大于0.02%.

角度测量装置在模拟法描绘静电场中的应用

针对现有仪器不能直接对静电场进行定量测量的弊端,利用角度测量装置的测量功能实现对静电场分布的直接定量测量。首先,利用单臂测试探针找到等势点后,利用角度测量装置测量出等势点的极坐标(极径和极角);找到几个不同电势的若干等势点后,利用计算机绘制静电场的等势面和电场线。这样做不仅能直接对静电场的分布进行定量测量,极大地提高实验效率和实验精度,而且将计算机技术引入普通物理实验,促进了物理实验的信息化及多学科知识的融合。

机器人关节角度测量装置的设计及标定方法

为降低机器人关节角度测量成本,保证测量精度,提出一种机器人总线绝对值角度测量装置设计及标定方法。首先,系统以ARM为开发平台,采用SSI接口采集AS5045角度测量装置芯片数据,并在单片机内部进行数据处理、存储和传输;采用RS422总线和CAN总线冗余设计,保证多环境应用;然后设计了上位机测试软件,方便调试和检测;最后提出使用基于高斯核函数的最小二乘学习法对其进行标定。实验证明,该设计和标定方法有效保证角度测量装置精度,单圈可达0.1°,且经济可靠,便于其在机器人领域的推广和使用。

多轴车辆电液转向角度测量装置技术研究

以多轴轮式车辆用的刚性转向桥、断开式转向桥为研究对象,从转向角度测量装置的零位位置标定、测量转向角度的准确度与精度等方面分析几种转角测量装置的技术特点。

一种医用床及其床头角度测量装置的设计与应用

患者体位管理是临床治疗中的一项重要工作。临床上常需根据患者的病情特点调整相应的体位,正确的体位对危重患者治疗疾病、减轻症状、预防并发症等均可起到重要的作用。我们设计了一种医用床头角度测量装置和医用床,该测量装置方便临床医护人员及时读取床头抬高角度,提高工作效率,而且其结构简单、操作方便。医用床头角度测量装置和医用床的结构主要包括面板、展开装置和含有床头角度测量装置的医用床三部分。面板上设置有角度显示区,显示范围为0°~75°,使用时可根据患者的病情需要调节到相应角度,与水平线平齐的测量线所对应的角度即为床头抬高角度。使用新型医用床头角度测量装置和医用床,可使医护人员对患者体位一目了然,能准确升高床头,操作简单,使用方便,为临床提供了一种解决患者体位的很好的方案,值得推广。

三维姿态角高精度测量装置

基于二维自准直仪和坐标系旋转变换矩阵,提出一种高精度、高稳定性三维姿态角(偏摆角、俯仰角和滚转角)测量方法,并设计了一种三维测角装置。介绍了该装置的工作原理和结构组成。建立了三维测角模型,根据自准直测角原理和坐标旋转矩阵推导了理论算法。基于测量要求设计了光学系统,采用现场可编程门阵列(FPGA)单芯片实现了实时双CMOS图像传感器的驱动成像、像点识别与细分定位、三维转角计算及与USB的快速通信。提出了三维测角装置的标定方法,保证了实际设备参数与理论设计数据的统一。最后对提出的滚转角测量算法进行了实验验证,并分析了影响测角精度的因素及其影响程度。标定和试验结果表明:在±20′的视场范围内,三维测角装置的偏摆角、俯仰角和滚转角的测量精度分别达到了2.2″,2.5″和8.7″。该结果验证了设计的装置结构简单、稳定可靠、精度高,且易工程实现三维姿态角的测量。