定距优化算法仿真实验研究

为了实现对运动物体位移的精确测量，使位移测量更加趋向于智能化，利用加速度传感器准确测得运动载体的加速度信号，并深入分析了位移测量控制原理所带来的误差，针对该误差设计了加速度修正算法，使用多项式拟合的方式去除趋势项，利用加速度常数修正算法对所测加速度进行修正，以数据迭代的方式得到运动物体的位移，利用MATLAB仿真软件对实测数据进行拟合和仿真，实验发现该优化算法定距精度较高，实际平均测量误差为1.40%，可满足工程实际的要求。     

基于角度补偿的手机多传感器数据融合测距算法

在惯性测量领域,单纯利用加速度二次积分的方法并不能准确感知目标对象移动的距离.加速度传感器在感知呈线性运动的目标对象时较为准确和实用,但在三维空间运动时它的坐标轴会随物体发生方向的改变而不断漂移.为解决该问题,提出了一种基于角度补偿的手机多传感器数据融合测距算法(ADC-R),使用加速度传感器测量物体运动的加速度,作为计算位移的原始数据;采用手机陀螺仪传感器测量运动物体的角速度,并以旋转矢量传感器输出的数据作为参数把手机动态坐标系下测得的加速度值空间坐标转换到静态的参考坐标系下,然后进行数据融合完成角度补偿计算;最后根据物理学加速度和位移的关系运用数学积分方法和进一步修正误差的技术得到最终移动的距离.实验结果表明此方法在近距离测距方面精度较高,优于加速度积分算法和加速度与陀螺仪融合算法.     

ICL7135A／D转换器应用技术

1 前言在工业测控系统中,多数传感器输出的是模拟信号,它们必须经测量电路放大后再由A/D转换器转换成数字信号才能实现数字化测量或由计算机实现参数测控。而数字化测控系统的精度在很大程度上取决于A/D转换器的精度,为了有足够的测控精度,一般A/D转换器需12位以上,但12位以上的逐次逼近式A/D转换器其转换速度较快而成本昂贵。然而,多数工业测控系统的被测参量变化是缓慢的,并不需要高速的A/D转换器,只需有足够的转换精度即可。ICL7135A/D转换器是4 1/2位BCD码输出的双积分式A/D转换器,转换周期33.3ms,能满足大多数工业参数的测控要求,而价格要比12位逐次逼近式A/D转换器便宜的多。但是ICL7135是为数字电压表而设计的,基本用途是组成数字面板表,欲将它应用到工业测控系统中,必须依     

具有3(3/4)位显示的A/D转换器接口

带有 LCD 或 LED 显示驱动器的单片A/D 转换器能大大地简化人们对传感器的接口设计。然而较典型的3(1/2)位(1999计数)A/D 转换器的分辨率常常显得精度不高。另外,单片 A/D 转换器的直接驱动输出很难和过程控制所要求的微处理器进行接口。而且3(1/2)A/D 转换器的显示常常被限制在每秒约三次的读数,这样的速度对某些系统的应用似乎慢了一点。     

微计算机检测系统中提高分辨能力的一种方法及其应用

对被测参量的分辨力是衡量各种数字检测系统精度的一项重要指标。以微计算机为核心的数字检测系统,其分辨力主要由模拟数字转换器(A/D转换器)的输出位数来确定。为了提高数字检测系统的分辨力,通常在设计时选用多输出位数的A/D转换器。其结果不但价格昂贵,而且对传感器本身的噪声及现场抗干扰措施提出更高要求。本文提出了利用输出位数少的A/D转换器实现高分辨力检测的方法。如果被测参量在总的测量期间变化范围较大,但在短期内变动并不大,则这种方法可大大提高信号信息传递     

单片机实现的16位高速积分式A／D转换器

积分式A/D转换器具有电路结构简单、转换精度高、抗干扰能力强等一系列优点,使它在数字万用表、自动化仪表、智能仪器仪表、低速数控及数显系统等方面得到了广泛的应用。但无论是集成单片A/D转换器,或是用软件实现的积分式A/D转换器,目前普遍存在转换速度较低的缺陷。当然,积分式A/D转换速度不高,这是由于它的转换原理所决定,若能在保持积分式A/D转换优点的条件下,缩短它的转换时间,则是我们期望的。利用少量外部元件和8031单片机构成的三重斜坡式A/D转换器,在达到16位转换精度的条件下,可使积分式A/D转换速度提高到     

一种单电源供电的十位双积分A/D转换器

设计了一种改进的双积分A/D转换器,通过采取2种模式积分的方法实现了+5V单电源供电,克服了传统双积分A/D转换器需要双电源的弊端。重点考虑可处理输入信号范围以及功耗的优化,并使用栅压自举开关保证了A/D转换的精度。整体电路设计基于CSMC0.5μm 2P3M CMOS工艺,使用Cadence Spectre进行仿真,在5V供电情况下达到10bit精度,转换速率>10Kb/s,输入电压范围达到0~5V,INL<1/2LSB,系统功耗2.636mW。     

基于混沌理论的模数转换器设计

介绍了触角传感器的地位以及模数转换器在信号采集系统中的关键作用;说明了利用混沌理论设计A/D转换器中的数学依据;基于混沌帐篷映射和开关电容(SC)技术设计了A/D转换器,该转换器具有非线性放大、便于实现集成、成本低、工作可靠等优点.用该A/D转换器设计了模拟式阵列触觉传感器信号采集系统,实验结果说明该方法是可行的.     

测量运动物体姿态的三自由度定位算法的研究

研究了一种采用加速度计、磁阻传感器和单片机的三自由度定位装置及其算法，给出了A/D转换器的位数与系统分辨率的关系，研究了环境磁场对测量结果的影响，提出了环境磁场补偿算法并讨论了补偿算法的误差。该装置可用于运动物体航向、俯爷和倾斜三个方向的姿态角的测量。     

混沌开关电容A/D转换器的设计与应用

基于混沌帐篷映射和开关电容(SC)技术设计了A/D转换器,该转换器具有非线性放大、便于实现集成、成本低、工作可靠等优点。用该A/D转换器设计了模拟式阵列触觉传感器信号采集系统,仿真结果说明该方法实用可行。     

基于单片机的汽车制动性能检测仪的设计

介绍了一种基于C8051F206单片机的汽车制动性能检测仪的设计方案,简述了该检测仪的工作原理、硬件组成及软件框图。该仪器与机动车辆没有机械和电气连接。采用加速度传感器2260D和高速A/D测量机动车辆的制动加速度。利用积分算法,实现了对瞬时速度、制动距离和制动时间的测量。选用中文LCD显示器和触摸键盘,多级菜单显示、操作方便。具有测量精度高、使用方便、硬件体积小、成本低、智能化较高的特点。     

一种新型的三参量传感器

单参量传感器（加速度计、速度计或位移计）只能输出一种参量。本文介绍一种三参量转换器,可与任何一种单参量传感器组成一套完整的三参量传感器,可同时输出加速度、速度和位移三种参量。分析了三参量转换器的基本原理及构成三参量传感器的方法,给出了实测数据和相关的技术指标。构成的新型三参量传感器已在工程振动、强地震动等领域的测量中得到应用,取得了满意的效果。     

基于AMI602传感器的载体姿态测试系统

针对捷联式载体姿态测试系统中存在的抗干扰能力差、不能很好地消除坐标误差以及姿态角测量范围的局限性等缺陷,提出了一种基于集加速度、地磁于一体的6维AMI 602动作传感器的姿态测试系统。通过AMI 602动作传感器输出6维数据结合加速度和地磁2个常量来确定载体在空间中的姿态。测试表明:该系统能解决上述缺陷,且具有精度高、功耗低、小型化等特点,可应用于GPS、手机、游戏设备等姿态测量领域。     

卟啉传感器气体检测系统流量控制研究

针对目前卟啉传感器气体检测系统中采样气体流量控制的不足,提出了一种控制精度高、响应速度快、超调量小的流量控制系统。该系统利用增量式PID算法调整PWM脉冲信号的占空比,从而间接地改变直流电机两端电枢电压的大小,实现对采样气体流量的控制。流量控制精度为±1.5 cm3/min,且气体流量仅需15.6 s就能达到稳定。实验结果表明:控制采样气体流量,有助于卟啉传感器气体检测系统准确、快速地实现对目标气体的检测。     

基于DSP的Fe83 Ga17合金磁致伸缩传感器信号处理系统设计

为了突破传统Fe-Ni磁致伸缩材料测量量程的限制,采用了一种新型的Fe83 Ga17材料。讨论了传统硬件比较电路方法,为了解决硬件比较电路存在的问题,设计了基于数字信号处理器（ DSP）的磁致伸缩位移传感器信号处理系统,包括A/D采样模块、FIR滤波模块和位移测量模块。考虑到环境因素带来的误差,进行温度补偿设计,修正了测量结果。实验结果显示：基于DSP的信号系统能够达到较高的测量精度,对磁致伸缩位移传感器的实际应用有积极的意义。     

膛内惯性测速系统设计

弹丸的膛内运动参数可以反映火炮工作状态特性,针对常规火炮弹丸内弹道运动测速需求,设计了基于MEMS加速度传感器和姿态传感器的膛内惯性测速系统;采用Kalman滤波和四元数姿态解算算法对传感器数据进行FPGA片上处理,实现了从弹丸挤进到出膛运动过程的时间记录,成功获取弹丸内弹道运动过程中加速度、速度和位移变化;实验结果表明,相对激光区截测速方法,该系统出膛速率测量误差小于2.93%;相对火炮身管原参数,出膛位移测量误差小于1.85%,为内弹道过程弹丸运动参数测量获取提供了技术支持,对火炮系统设计评估具有重要意义。     

基于差动电容的高精度倾角测量系统设计

介绍了一种新型的高精度倾角测量系统。采用差动电容式倾角传感器与温度特性好的精密电阻器构成阻容电桥,用文氏振荡电桥作为激励源,用差动放大电路组成阻抗变换和前置放大电路,采用低功耗18位A／D转换器MAX132对模拟电路调理后的直流模拟电压信号进行转换。提出通过在A／D转换器参考电压的电路中接入热敏电阻器的方法实现温度补偿。经过试验验证,该倾角测量系统达到了高分辨率、高稳定性和低功耗的设计要求。     

卡尔曼滤波在应变式力传感器中的应用

由于应变式力传感器系统中存在较大的随机噪声,降低了系统的标定精度和测量准确性,而卡尔曼滤波适合实时滤除干扰信号。在建立传感器测试模型基础上,通过推导卡尔曼滤波算法,确定了滤波初值和滤波参数。在传感器—A/D转换器—DSP硬件平台上,进行了滤波算法验证。实验表明：卡尔曼滤波有效地滤除了随机干扰信号,适用于静动态测量过程,提高了系统标定精度。     

基于WiFi的网络化油井示功图测试系统研究

针对传统采油井示功图仪不能实现远程实时监控的问题,设计实现了一种网络节点示功图测试系统.以S3C2440A微处理器为核心,采用Marvell 88w8686无线WiFi网卡、4路A/D转换器件ADS8341和相关外围器件构成硬件平台.软件系统在嵌入式Linux操作系统下,运用嵌入式Web服务器boa和动态网页技术实现了远程数据的采集和实时监控,对采集到的加速度数据经消噪、两次积分求出位移量,压力数据经过滤波、线性变换求出载荷量,将得到的一个完整冲程数据存入本节点SQLite数据库,以便历史数据的查询和下载.现场测试结果表明,该系统达到了实际应用的要求.