振动速度传感器的动态性能改进的软件方法

以磁电式振动速度传感器的模型为基础,分析了传感器的动态性能,提出了一种利用现有磁电式振动速度传感器实现超低频振动测量的动态性能改进的软件补偿方法.其基本原理是基于零极点配置法构造出一个软件的补偿算法,并用数字滤波器实现,从而使磁电式振动速度传感器的输出信号经过运算后其动态性能得到改善,扩展了磁电式振动速度传感器的使用频带,这些在工程测试领域有重要的实用价值.     

真空断路器的速度特性测量方法

通过对真空断路器机械特性的运动情况分析,提出采用电阻传感器代替光电传感器测量真空断路器运动速度的方法。位移传感器的应用使时间、速度的测量精度得到了提高,它解决了目前对于某些真空断路器难以准确测量和各种传感器无法安装的弊端。     

基于位移测量的电液伺服阀动态测试方法

为了解决电液伺服阀动态测试中速度传感器在灵敏度、振幅和安装精度等方面存在的问题,设计了一种新型的基于位移测量的动态测试方法.该方法只需安装位移传感器作为无载油缸动态检测装置.位移信号经过放大滤波、高速采集、正弦拟合和微分变换等一系列软硬件数据处理后获取速度信号,并计算动态特性.理论分析和试验研究表明,这种新型的测试方法消除了速度传感器存在的弊病,能显著提高伺服阀低频时的动态测试精度,有效简化了安装和测试过程.     

基于回朔式EKF的多传感器融合在移动机器人自定位中的应用

提出了一种基于扩展卡尔曼滤波器 (EKF)的多传感器融合系统 ,用于融合多个超声波传感器及光电编码器的测量值 ,并以该融合值来复位光电编码器 ,克服其累积误差的影响 .由于扩展卡尔曼滤波器是一项耗时的计算任务 ,为了满足实时性的要求 ,采用一种基于回朔式的算法 .仿真实验表明了该算法的有效性     

平面变栅距位相光栅位移传感器的测量精度极限

提出用透射式变栅距位相光栅作位移传感器,用标量衍射理论讨论了这种传感器的测量精度与光栅的起始栅距及栅距变化系数之间的关系,同时用时域有限元差分(FDTD)算法计算了变栅距位相光栅的衍射场,计算结果表明受衍射偏振特性的影响,这种位移传感器的测量精度在理论上存在极限.     

差相式圆分度位移传感器

在指出传统栅纹式位移传感器不足的同时,提出了将角位移的直接测量转化为两同频着相信号相差测量,从而间接获得待测量角位移的差相式圆分离位移传感器的设计思想。 提出了基于差相信号采用滤波提取和简单数学运算获取信号相位差从而得到待测量位移的“位差算式位移传感器”,以通过着相信号的相关运算获取信号相关差从而得到待测角位移的“相关式位移传感器”的设计原理。差相式圆分离位移传感 效地利用了计算机和信号处理技术,     

浮式海洋钻井钻柱对大钩位移的响应分析

海洋钻井平台的升沉运动对钻柱、钻压以及钻井操作具有较大影响.建立海洋浮式钻井平台钻柱系统动力学模型,利用级数法和机械振动理论求解得到钻柱系统运动响应,推导得出大钩位移量与钻压变化量的数学公式,通过Matlab计算得到给定钻柱长度下大钩的允许位移.分析计算结果为浮式钻井平台升沉补偿装置的开发提供设计依据,可以作为升沉补偿...     

基于粘贴式智能石块的边坡大变形监测方法

边坡滑动大变形监测存在服役环境恶劣、传感器布设困难、需要精细维护、传感器的量程有限等问题。提出粘贴式智能石块的概念,发展基于粘贴式智能石块的边坡大变形监测方法,给出了基于粘贴式智能石块的边坡大变形监测的超宽带通信算法,通过推移加载的模型试验验证粘贴式智能石块的边坡大变形监测性能。结果表明:粘贴式智能石块的位移可反映边坡失稳滑动及坍塌的大变形演化,且与软尺常规测量结果的规律一致。     

桥梁全息性态特征提取方法试验研究

为了克服传统接触式位移测量仅能获取结构有限离散点的位移数据,难以准确、连续的表征整个结构几何变形的缺点。本文在统计学Normalized Cross Correlation分析的基础上提出一种无需在结构上布置任何靶点就能快速从结构振动视频中获取结构表面密集特征点位移响应的灰度值匹配算法。以试验室内超大跨自锚式悬索桥模型为研究对象,依次开展了小车行驶激励和单点激励两类试验,通过对同一视域内单目标和多目标追踪验证了本文算法的准确性、可行性和高效性,并提出匹配模板概念将基础算法做了进一步优化,进而缩短计算时间。试验结果表明：本文方法与传统接触式位移传感器获取结构动态位移响应的误差在5%以内,精度满足工程实践要求。本文算法可以在无靶点的情况下获取结构表面任意特征点的动态位移响应,且具有较高的精度、效率和可靠性,相对于有靶点非接触摄影测量和常规接触式位移测量,本文方法的可操作性和普适性更强,获取的数据更加全面。     

涡旋压缩机轴向动态间隙的实验测量

设计了采用电涡流位移传感器测量喷水涡旋空气压缩机轴向间隙的实验方案和步骤.传感器采用偏移安装的方式,避免了动涡盘可能对传感器探头造成的损坏,并阐述了安装要点.编制了基于虚拟仪器技术的数据采集系统来记录和保存实验数据.测量结果表明:喷水涡旋空压机的轴向间隙在不同转速下变化较大,低转速和高转速下的典型值为75 ìm和49 ìm;涡旋空压机轴向间隙比涡旋制冷压缩机的轴向间隙大.测量结果输出波形的频率能够反映动涡盘掠过探头的时间间隔,因此可以用电涡流位移传感器测量涡旋压缩机的转速,提供了一种测量压缩机转速的方法,可对变速压缩机动态特性研究时转速值的确定提供帮助.总的来说,电涡流位移传感器结构简单、灵敏度高、静态和动态性能好、输出信号强,可以满足涡旋压缩机轴向间隙的小位移量的测量要求.     

单片机的高精度FBG传感解调技术

将单片机数据处理应用于光纤光栅匹配解调方法中,对光电探测器输出电压与波长之间的关系数据进行线性插值．通过相关计算,确定传感光栅的中心波长位移．实验表明,采用相关计算数据处理得到的传感光栅中心波长值,比起直接采用光电探测器输出电．压为最大的数据点所确定的中心波长值,具有测量重复性好,分辨率高,结果,证明此方法可提高解调精度．     

自带计量标准器的二维位移工作台研究

提出以平面正交衍射光栅作为二维位移工作台计量标准器的方法，随工作台的移动，光栅能同时检测一个平面上两个方向的位移．阐述了正交衍射光栅作为位置检测元件的工作原理及其光路布置方法。二次衍射光线的两两迭加，形成两组干涉条纹信号，且这两组干涉条纹信号的相移与光栅两个正交方向的位移呈正比，通过光电转换和计数细分处理电路得到条纹信号的相移；检测光路布置在工作台下方，通过几组直角棱镜使干涉条纹信号进入光电探测器．实验分析了工作台的测量精度，有效分辨率提高到10nm．     

光电探测器线性响应的快速测量

用传感器测量光电流及角度 ,借助计算机进行分析 ,实现对光电探测器线性响应的快速测量 ,为大批量测量提供了有效的实验手段 .     

基于面积加权法的LED光轴测量

LED由芯片及一定曲率半径的透镜所组成,形成一个发光系统。作为定量探测传感器使用的发光二极管要充分发挥LED光输出特性,使其制作的光电传感器有较高的灵敏度,重要的是要使LED的光轴与透镜系统的机械轴一致,才能得到较大的输出,有必要对其光轴进行测量,采用面积加权平均法进行测量,其光轴的位置不受芯片位置及加载电流的影响。     

深水钻井补偿绞车的节能机理及解耦控制方案研究

为解决深水钻井电动补偿绞车能耗过高、钢丝绳磨损严重及运动耦合的技术问题,针对不同钻井作业过程,分析电动补偿绞车的节能潜力,提出一套基于能量回收的新型液压驱动方案,可以对不同钻井作业过程中的负载重力势能及绞车回转系统的惯性动能进行回收与再利用;分析电动补偿绞车的运动耦合机理,进而提出多套软硬件解耦控制方案,可以实现升沉补偿运动与自动送钻运动的解耦控制。设计绞车补偿系统的关键结构参数,研制一套原理样机及其试验系统,并针对不同海况与工况进行仿真与试验研究。结果表明:新型液压驱动方案相对于电驱动方案具有明显的节能效果;绞车的大滚筒结构提高了钢丝绳的使用寿命;基于差动行星传动与基于双绞车驱动的两种硬件解耦方案控制效果良好,满足海洋浮式钻井的性能要求。     

基于光电传感的机械传送带线速度测量

介绍了一种基于光电传感的机械传送带线速度测量方法，利用反射式光电传感器对皮带线速度实现非接触实时测量及单片机处理显示。该系统结构简单，稳定性好，测量精度高，能够满足皮带线速度测量要求。     

柱光束反射式光电位移传感器的误差修正

本文从光电子学原理分析入手,讨论了柱光束反射式光电位移传感器的非线性输入-输出特性,提出用最佳一次多项式或三次多项式逼近传感器的输出曲线,并对两种逼近方法进行了误差实验和分析.     

切向光栅对的构成及特性分析

经过理论分析得出了与切向光栅对各种构成方式对应的莫尔条纹间距的定量关系式.设计制作了1组光栅,并进行了实际测量,结果表明所得关系式与实测结果符合得很好.这对在"位置细分"技术中开拓排布光电传感器所需空间、提高测量分辨率和测量精度十分有利.     

永磁同步电机高精度转速测量技术研究

针对永磁同步电机闭环调速系统对速度反馈的要求,研究了M法、T法和M/T法电机测速的原理,采用基于增量式光电编码器的T法测速,进一步研究了光电编码器和T法在测速中的对应关系,给出了机械误差和测速干扰误差对该测速方法测速精度的影响.通过限幅滤波与分段式限速滤波相结合的方法降低传感器固有机械误差,采用低通滤波算法减小测速干扰误差.最后给出了T法测速的测量电路和算法实现.通过实验验证了测速系统克服干扰误差影响的效果,提高了测速性能.     

利用线阵CCD对物体振动精密测量的研究

介绍了一种采用线阵CCD测量物体振动的方法。该方法采用线阵CCD作为光电传感器件,通过对CCD输出信号进行二值化处理并从计算机获得数字式信号,从而实现对物体的振幅、频率和相位等相关参数的精确检测。实验结果表明,与其他传统的检测方法相比,该方法非接触测量、操作简单、精确度高、稳定可靠等优点,可应用到各种机械振动的检测中。