基于磁阻传感器的带倾斜补偿的电子罗盘的研制

研制了一种采用磁阻传感器和三轴加速度传感器的具有倾斜补偿功能的电子罗盘. 介绍了电子罗盘的测量原理、系统设计和软件流程,并对电子罗盘的误差进行了分析. 该系统性价比高,可用于普通导航领域.     

一种高精度电子罗盘的设计

提出了一种高精度电子罗盘设计方案.完成了硬件电路设计,给出了主要软件的设计思路.电子罗盘以DSP为核心处理器,采用磁阻传感器敏感地磁场三维分量、微惯性测量单元实现载体姿态和地磁扰动补偿,实现了载体磁方位的高精度测量.设计了本机数据显示和以太网接口,既可以作为个人导航设备,也可作为导航系统的一个节点.     

基于MEMS技术无线网络风力传感器的研制

研制了一种严酷环境下使用的无线网络测风传感器,传感器由微型风速芯片、电子罗盘和主控及旋转部件构成。微型风速芯片基于拖动力及热式原理设计、采用Micro Electro Mechanical System(MEMS)技术制作而成,由微型风速芯片和电子罗盘通过感应数据配合获得所测风的瞬时风速和风向信息,气象监测环境风传感器具体工作过程,其无线主控部件接收到测试命令后,采用旋转部件将微型风速芯片旋转一周,通过对比各时刻输出信息获得max值,由风速芯片与电子罗盘解析该时刻的数据即为所测的风速和风向信息,最后由负责传输的部件传输出去。经初步测试,本设计特别适合用在高山、森林等环境恶劣的无线网络气象检测站。     

基于PIC单片机的数字化罗盘系统

在无人机的飞行控制中,飞行航向是重要的控制参数.基于PIC单片机研制的电子罗盘,采用磁阻传感器对地球磁场信号进行采集转换,用软件滤波兼顾了数据稳定性和频率响应,加入倾角补偿,并结合飞控系统设计了通信接口.此套设备具有低功耗,高灵敏度,响应速度快,尺寸小,可靠性高等特点,能够满足无人机的使用.     

电子罗盘在非开挖地下管线三维探测中的应用

提出一种非开挖地下管线探测的新方法,即利用高精度的电子罗盘测得地下管线的等距离离散点的空间方位角度信息,通过曲线重建算法重建出地下管线的空间位置形状.电子罗盘是由三轴磁阻传感器、两轴倾角传感器和MCU构成,为了提高电子罗盘的测量精度,必须对其进行环境干扰补偿和罗盘处于非水平状态时的倾斜补偿.该文详细阐述了环境磁场干扰补偿原理和倾斜补偿原理,对系统的误差分别进行了理论分析计算和试验验证,并给出了试验数据和结论.     

一种救生设备瞄准系统的研究

详细介绍了一种救生设备瞄准系统总体结构及其工作原理。该瞄准系统由激光测距模块、风向风速传感器、电子罗盘、倾角传感器、控制运算模块、LCD液晶显示屏及电源模块组成,通过运算控制模块将各个仪器测量的数据进行运算处理,得出合适的角度进行投射,保证了救生设备的精确度。     

基于北斗卫星的车辆组合导航系统开发

针对北斗卫星定位系统的特点,使用电子罗盘、陀螺传感器和车速传感器等多种传感器,基于嵌入式系统平台开发了一种车辆组合定位系统.以Kalman滤波算法为基础,设计了航向融合和航位融合算法,实现了车辆位置和行车方向的测量.为更精确地实现车辆在地图上的定位,设计了一种基于匹配度的综合地图匹配方法,可实现北斗系统的稳定可靠定位.实车定位试验表明: 该组合导航系统可以较好地实现稳定的工作,提高了北斗定位系统的实用性.     

车载动中通伺服系统关键技术的研究

分析了车载动中通伺服系统的工作环境和特点,详细介绍了在车载动中通设计过程中所采用的关键技术。通过图表和公式分别对捷联惯导、电子罗盘的工作原理以及在车载动中通伺服系统中的应用进行了阐述,指出了两种天线座架形式的不同工作区域以及产生跟踪盲区的机理。     

基于STM32的四旋翼飞行姿态串级控制

对四旋翼飞行器飞行姿态的稳定控制问题进行了分析,设计了基于STM32系列微控制器的稳定控制系统。STM32以ARM Cortex-M3为内核,拥有强大的运算能力,作为四旋翼飞行器的飞行姿态控制器的主控芯片。采用四元素融合滤波算法对陀螺仪和电子罗盘等多传感器采集的数据进行飞行姿态解算。结合串级PID控制算法实现四旋翼飞行姿态控制系统设计。仿真及实验结果表明该控制系统符合设计要求,达到了对四旋翼飞行器飞行姿态稳定控制的目的。验证了基于STM32的串级飞行姿态控制的有效性,为后续研究奠定了基础。     

嵌入式轮式机器人实验平台设计与实现

为解决科研用机器人价格昂贵、扩展性差的问题, 给出嵌入式轮式机器人实验平台的设计。 从平台硬件环境的搭建, Linux 设备驱动程序开发, 嵌入式多线程服务器的设计, 上位机软件设计等, 详细讨论了轮式机器人实验平台的设计及开发过程。 该平台能通过 MPU6050 六轴传感器和 HMC5883 电子罗盘实时获取姿态角和航向角; 能实时地将采集到的视频流及传感器数据发送到上位机客户端, 同时接收并处理来自客户端的控制指令, 进行运动控制、 避障处理等。 实验结果表明, 该轮式机器人实验平台与 PC 之间数据及指令传输流畅稳定,造价低廉, 功能丰富, 模块化程度高, 能满足开展机器视觉与导航等领域研究的要求。     

微生物传感器的应用和发展

介绍微生物传感器的结构、原理、应用和发展趋势。阐述微生物细胞的固定化方法，其中比较先进的固定化方法是利用能形成凝胶膜色埋微生物细胞的方法。微生物传感器为环境监测与综合评价以及生物工程控制提供了一个合适、可供选择的手段。     

热激励谐振式硅微结构压力传感器

针对一种以矩形硅膜片为一次敏感元件、硅梁谐振子为二次敏感元件采用电阻热激励、压敏电阻拾振的谐振式压力微传感器 ,简述了其工作机理 ;从谐振式硅微传感器整体优化设计、闭环系统优化设计、微弱信号检测、敏感元件工艺实践、开环特性测试等方面介绍了该传感器研究与研制过程中近期取得的阶段性研究结果     

飞行器三轴姿态测量方法

介绍了到目前为止常用飞行器三轴姿态测量敏感器.详述了这些姿态敏感器的工作原理.根据这些原理分析了它们的优缺点,并比较了它们的性能指标.给出了具有指导意义的结论.     

BOD微生物传感器的研究

本文采用夹层法,将异常汉逊酵母固定在氧电极的透氧薄膜与多孔醋酸纤维膜之间,构成一种流通式BOD测试系统。对新研制的电极的各种性能,包括各种理化因子对电极响应的影响作了系统的测试,发现电极电流差值与标准废水的BOD之间存在良好的线性关系,其线性范围为1～45mg/L,电极寿命长达180天以上,响应时间小于20分钟,电极测定重演性好,误差小于6%。     

微型数字式太阳敏感器的原理实验

对一种基于新型光线引入器和有源像素传感器(APS) CMOS图像传感器的微型数字式太阳敏感器进行了设计和原理实验研究.介绍了系统的工作原理、光线引入器的结构特点和APS CMOS图像传感器的特点,进行了系统误差分析与实验.实验结果表明太阳敏感器的角度估算精度在±10°视场角内为 0.16°. 对太阳敏感器的实验研究和屏阵列光线引入器的结构设计与使用性能的初步探讨说明大面阵CMOS图像传感器和新型光线引入器有助于太阳敏感器的微型化和高精度化.     

用于高温高压井下的光纤传感器

本文详细介绍了光纤传感器在恶劣环境的井下的应用。传感头部分是基于干涉原理的光纤传感器,它的腔体长度会随着压力和温度发生变化。为了提高测量速度,一种以自校正（SCIIB）原理为基础的干涉方法被应用到压力（或温度）信号的解调,这种方式能够针对白光漂移以及光纤损失的变化实现补偿。这种系统应用到传感器的制作当中,解调系统可以提供非常高的分辨率。实验结果显示,当压力传感器在0~8000psi范围内工作,温度传感器在0~600℃范围工作时,这种SCIIB系统能够达到0.1%的准确度。白光系统的分辨率大约在?.5nm,动态变化范围在10微米。井下长期的测试结果在文中也有提及。     

CO气敏元件及其响应特性的实验研究

本文对以SnO_2为基体材料的选择性CO气敏元件的研制进行了进一步的探讨,通过适当的掺杂和控制工作温度,得到了在低浓度下具有较好的稳定性、选择性和较高的灵敏度的元件,并对测量和应用方法作了一些讨论。     

基于三维网格的密钥预分配方案

提出了三维网格密钥预分配方案,此方案不仅有高连通性、低负担等优点,在抗攻击方面也比已有的二维网格方案、基概率方案、q复合方案、随机成对密钥方案及随机子集分配方案有更好的性能.     

传感器在电力系统中的应用

介绍了传感器的发展现状、工艺结构及工作原理、优点和不足,同时阐述了改进措施以及应用和发展前景。     

一维和二维反射式光纤位移和转动传感器

给出了一种能够在一维方向或二维方向精确确定物体位移和转动的光学纤维传感器。从一个大直径多模光纤中发射出的光,入射到一个由平凸透镜和平面镜组成的系统的曲面上,光经反射后,被小直径的多模光纤收集,经处理后确定物体的位移和转动。两者的分辨率分别达到微米量级和百分之一度。