全张量重力梯度仪测量方程及误差分析

为了研究加速度计性能与全张量重力梯度仪测量精度之间的关系,从全张量重力梯度仪的测量原理出发,建立了重力梯度仪的测量方程,并根据坐标变换矩阵得到测量坐标系和惯性平台坐标系下全张量重力梯度仪的输出表达式.根据加速度计的输入输出数学模型,给出了包含加速度计性能参数的输出方程,并分析了加速度计性能对全张量重力梯度仪测量精度的影响.理论分析结果表明,当旋转圆盘中心存在加速度时,加速度计的零位偏置、标度系数的非一致性以及二阶非线性系数均产生重力梯度测量误差.通过采用高精度加速度计、高精度稳定平台及标度系数在线自动补偿技术,可以提高重力梯度仪的测量精度.     

平台式航空重力梯度仪测量原理与信号检测

航空重力梯度仪不仅可以提高惯性导航的精度,而且对空间科学、地球科学、地质科学等科学技术的发展起着非常重要的作用.论文系统研究和探讨平台式航空重力梯度测量原理,考虑地球自转速度和经纬度的影响,建立旋转加速度计重力梯度测量的数学模型,并在此基础上提出获取重力梯度张量的信号调理方法.图3,参10.     

重力梯度仪仿真系统设计

为了研究旋转加速度计重力梯度仪信号产生和处理方法,设计了重力梯度仪半实物仿真系统。首先依据 重力梯度仪的测量原理计算出由地下某异常体引起的重力梯度异常值,利用加速度计的输出公式,通过 LabVIEW对全张量重力梯度仪的12 个加速度计输出信号进行仿真,并对仿真信号进行解调,得到全张量重力 梯度值。以单圆盘为例进行半实物仿真,由计算机A 产生加速度信号经过硬件电路后,通过计算机B 对调理 过的加速度计信号进行中值滤波和解调,从而获得重力梯度异常值,精度为100 E。这种仿真系统的设计可以 对全张量的重力梯度进行解调,突破了解调单圆盘信号的局限性,引入的半实物仿真增加算法的可靠性和仿真 的可信度,对重力梯度仪的参数设计和实物制造有参考意义。     

基于MEMS加速度计的电子倾角仪角度修正算法的实现

本文设计了一种基于MEMS加速度传感器的双轴高精度静态电子倾角仪实用修正算法,给出了电子加速度计零点修正及三轴加速度计垂直安装误差的剔除公式推导和应用方法,并利用EXCEL对三轴电子加速度计获得的数据进行补偿前后的数据对比,证明了该补偿算法可提高倾角测量精度。     

基于MEMS微芯片的井下多物理场微型测量器

通过随钻测量工具获取井下工程参数是准确掌握井筒信息的有效手段,基于微机电系统(micro-electromechanical systems, MEMS)技术,研发一款集井下温度、压力、磁场和动力学信号测量为一体的微型测量器,以实现对井下多个物理场的协同测量,最终目的是通过多维数据的分析进行井下复杂工况的判断。通过室内管柱循环试验测试,对微型测量器的移动高效性和功能完整性进行验证。结果表明,获得的测量数据可以较好地反映井下漏失、溢流等复杂情况。     

二极管电容检测用于微加速度计的误差分析

方波激励下的环形二极管电容检测电路应用于微机械加速度计是一种新的尝试.根据实践,该方案可以很好地在闭环系统中工作.该文建立了这种解调电路的数学模型,进行了误差分析,给出了其参数对闭环系统的影响.该方案在将检测电容变化转换为电压变化的过程中会引入非线性因素,该文证明了这种影响在闭环后可以忽略.计算结果表明,较解调电容的变化,敏感结构电容的变化将对输出电压的变化起主要的影响作用.此外,推导出的静电力公式说明,较大的激励电压会减小系统的稳定裕量.     

MEMS自动驾驶仪中的多传感器误差补偿

微机电系统(MEMS)自动驾驶仪是飞行器自动飞行控制的关键设备,解算出正确的机体信息是实现飞行器自动飞行控制的前提.该文详细分析了MEMS自动驾驶仪解算飞行器信息时存在的主要误差源,通过实验数据说明了对各种误差源进行补偿的必要性;针对不同的误差源,研究了相应的误差补偿方法,包括MEMS传感器本身误差的直接补偿和多MEMS传感器的数据融合补偿,并归纳为计算公式.对比实验结果表明: 该方法是可行的,可提高飞行器机体信息解算的精度.     

基于SVD/小波的MEMS陀螺误差分析及降噪处理

陀螺仪作为导航系统的核心传感器,其输出信号的精度对导航结果有着重要的影响。针对微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)陀螺成本低、应用广泛但精度低、噪声大的使用现状,选取小波分析方法对MEMS陀螺信号进行误差分析,针对误差分析结果提出了一种小波分析结合奇异值分解(singular value decomposition,SVD)的降噪方法以剔除微弱噪声信号。针对小波分析存在的小波分解层数和小波系数难以选取的问题,提出一种自适应选取小波分解层数和变换小波系数的改进小波算法;通过引入SVD以改进小波变换检测微弱信号中噪声的劣势问题,设计双轴电动转台的静、动态试验,静态试验进行信号的误差分析,动态试验验证改进算法的精度,得出改进算法比之传统小波算法降噪性能提升的结论。     

激光测径仪测量阀类零件误差分析

精密测量是机械工业发展的基础和先决条件之一,而激光测量已经被广泛运用到精密运动控制系统当中,激光测量误差直接影响到产品的性能,该文从激光测径仪的测量原理、使用环境、温度以及工装方面分析测量误差产生的因素和影响。随着激光测量技术的使用,激光技术应用越来越广泛几乎涉及到当今科技的各个方面,如何在测量过程中避免和减小测量误差也成为了一个新的问题。该文仅以美国生产的Z-MIKE激光测径在使用过程中出现的测量误差进行原因分析,供大家参考借鉴。     

MEMS在多物理场仿真和实验测试方面的进展 第二卷

硅是地壳上最丰富的半导体,性质优越而工艺技术比较成熟,绝佳的电学特性和机械特性成就了MEMS（微机电）技术的发展,开辟了一个全新的技术领域和产业,采用MEMS技术制作的微传感器、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微电子器件、电力电子器件等在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们所接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。     

压裂管柱与压裂液多物理场分析

压裂作业是改进油气层渗透率、提高油气井产量的有效途径之一。压裂管柱在压裂施工中,地层温度及压裂液温度随井深发生线性或非线性变化,压裂液压力也随井深发生非线性变化。本文选取管内流动的压裂液、管外环空静止井液和压裂管柱为研究对象,建立了温度场、流场和应力场耦合分析的多物理场模型。利用ANSYS软件,计算得到1000m压裂管柱以及压裂液在井口处的温度均为20℃,管柱内外壁在井底处的温度分别为36.99℃、50.55℃,压裂液在井底处温度达到35.47℃。仍选取1000m压裂管柱模型,计算得出管柱在多物理场和应力场中,井口和井底处的等效应力相对误差分别为3.73%、5.97%。可见,采用应力场对压裂管柱强度评价影响不大,但对管柱的轴向应力、环向应力有一定的影响。     

温度场和浓度场双激光全息干涉测量的误差分析

本文讨论了用双激光全息干涉法测量温度场和浓度场的误差问题,分析了各种误差来源及其计算方法,指出了扩束器和成像透镜的色差是引起测量误差的主要原因.文中还给出了修正误差的方法.     

多因素综合作用的摆线针轮传动误差分析

摆线齿轮的齿廓修形以及制造误差是影响摆线针轮传动精度的关键因素,为了分析多因素综合作用下摆线针轮传动的误差,基于齿轮啮合原理和坐标变换,通过构建考虑齿廓修形、加工误差和装配误差等综合因素的摆线齿轮齿廓方程,得到多因素综合作用下的摆线针轮啮合副误差分析模型。该模型可实现齿廓修形、加工和装配误差等因素综合作用下摆线针轮传动误差的分析计算,分析各误差因素以及多因素作用对传动误差产生的影响。结果表明:摆线轮齿距累积误差对传动误差的影响最大;摆线轮廓度误差和装配误差的影响次之;针齿半径误差和针齿位置半径误差的影响最小。     

单室平衡容器型汽包水位测量系统的误差分析和改进

针对导致单室平衡容器在测量过程中出现各种误差的不同原因,先对单室平衡容器型汽包水位测量系统进行建模,然后依照此模型对该测量系统经常可能引发误差的各种来源进行相应的分析,并提出了相应的改进对策,以供同行参考。     

一种新型微波加热腔体多物理场耦合分析

本研究设计了一种新型固态微波功率源馈电的金属腔体加热装置.从电磁场与物质相互作用的物理机理出发,分析了被加热物体中电磁场,热场及流体场的耦合作用,并分别通过COMSOL Multiphysics和自己编写的时域有限差分算法程序建立数学模型对多物理场耦合进行了计算.最后,通过实验验证了数学模型的正确性及该腔体对微波吸收效率和加热均匀性的提升.该设计可应用于加热低损耗媒质.     

创新主体投入与创新绩效的长短期关系研究——基于协整理论和误差修正模型的实证分析

基于2010—2016年我国30个省份的面板数据,并分为东部、中部、西部,运用协整检验、误差修正模型,对我国三类创新主体(企业、高校和科研机构)投入和创新绩效之间的关系进行实证分析。研究结果表明,我国研发经费投入、人力资本投入与创新绩效之间具有长期均衡关系,而且高等院校人员投入对创新绩效影响较大,企业研发经费投入发挥的创新效果较好。从短期来看,引进研发人员对高校、企业和科研机构的创新产出影响较大,但东中西部不同区域创新主体参与创新活动的绩效差异性明显。