便携式转速测量及显示系统设计

为方便、精确测量精密离心机的转速,采用非接触式全数字化的测量方法,设计了便携式的转速测量及显示装置。该系统主要由STC系列单片机、光电转换传感器以及液晶显示屏3部分组成。光电转换传感器将光信号转换成电脉冲信号,此脉冲信号适应性强,能够与单片机直接联接。单片机接收此脉冲信号并记录脉冲个数及所用时间,对数据进行处理得到离心机的转速。实验验证了该系统使用简单、精确度高、在便携化的前提下实现了转速精确的测量及显示功能,给转速的测量带来了极大的方便。     

XX型炮弹的三轴加速度测试研究

为获取某炮弹在发射过程中弹丸所受环境的三轴加速度信号,研制小体积、抗高冲击、抗高过载的基于压阻式传感器的采集系统,采用Hopkinson杆动态校准传感器灵敏度.通过对存储测试电路模块的缓冲保护,克服试验过程中火炮发射时一系列恶劣环境因素的影响.获得的试验数据为XX型炮弹在发射技术方面的改进提供了必要依据.     

光学镜片精密车削表面粗糙度预测及参数优化

针对环曲面光学镜片加工难,对环曲面精密车削加工进行粗糙度预测及工艺参数优化研究。基于响应曲面法(RSM)采用慢刀伺服车削技术进行曲面加工,探讨了刀具圆弧半径、进给速度、背吃刀量、主轴转速及离散角对表面质量的影响,建立了以表面粗糙度为响应的多元回归数学模型,利用满意度函数法对模型进行优化求解,确定了最佳工艺条件:刀具圆弧半径0.89mm,进给速度5μm/r,背吃刀量5μm,主轴转速200.32r/min,离散角5.64°。通过该模型分析了因素对响应的交互作用及其对表面粗糙度影响力的大小:刀具圆弧半径影响最显著,进给量和背吃刀量次之。验证试验表明,通过响应曲面法建模能对环曲面镜片车削加工的表面粗糙度进行有效预测。     

基于DSP28335精密三轴测试转台控制系统设计

论述了用于雷达天线测试的精密三轴测试转台控制系统的设计原理及关键技术,转台传动链齿隙、处理器运算速度和精度、控制算法、控制参数及控制器运算性能等因素是影响测试转台动态性能和指向精度的重要因素,为了提高控制系统动态性能和稳态指向精度,给出了基于浮点DSP和智能PI控制算法的双电机驱动数字控制系统设计方案,并对系统轴系精度进行了分析和误差补偿算法处理。经使用验证,该控制系统运行稳定、可靠、定位精度高,满足设计要求。     

单片集成的压阻式加速度计设计及加工

针对现实环境下加速度方向多维测试的需求,提出了一种"四边八梁"的MEMS低加速度g(g=9.8m/s2)值压阻式三轴加速度传感器。根据其工作原理进行结构设计,并通过ANSYS与Matlab软件分析、优化结构参数。设计工艺流程并进行离子注入、ICP干法刻蚀及深硅刻蚀等关键工艺加工,最终实现传感器器件加工及封装。利用精密离心机测得传感器3个轴向的的灵敏度分别为44.35μV/g、49.52μV/g、232.89μV/g,验证了设计方案可行性。     

XX型炮弹的三轴加速度测试研究

为获取某炮弹在发射过程中弹丸所受环境的三轴加速度信号,研制小体积、抗高冲击、抗高过载的基于压阻式传感器的采集系统．采用Hopkinson杆动态校准传感器灵敏度。通过对存储测试电路模块的缓冲保护,克服试验过程中火炮发射时一系列恶劣环境因素的影响。获得的试验数据为XX型炮弹在发射技术方面的改进提供了必要依据。     

基于高冲击台的高量程加速度传感器动态性能分析

高量程传感器是测试系统核心器件,传感器性能直接影响测试系统精确度,所以对传感器的动态性能分析十分重要。针对高量程加速度传感器动态校准装置自动化程度不高,提出了基于高冲击台的动态校准系统。试验采用冲击比较法,以B&K公司8309传感器作为标准传感器对实验室自制58#压阻式量程100000g加速度传感器进行动态校准,分析传感器动态性能,动态性能不理想,对传感器进行动态建模,为以后的动态补偿提供依据。     

一种基于重叠因子的同轴警戒激光雷达动态范围压缩方法EI北大核心CSCD

针对警戒激光雷达近场信号过饱和与雨、雾等天气形成的近距离虚假信号造成“虚警”或“漏警”的问题,研究了一种基于重叠因子的同轴警戒激光雷达动态范围压缩方法。由经典激光雷达方程以及同轴遮挡和激光光斑能量分布的概率密度函数,建立了激光雷达方程修正模型;针对商用警戒激光雷达进行了响应曲线测试,并与基于激光雷达方程修正模型仿真的响应曲线进行对比分析,验证模型的有效性;仿真分析了发射透镜半径、光阑半径、激光发散角、接收透镜焦距四个参数对响应曲线的影响,结果表明:光阑半径是影响响应曲线的最主要因素,增大光阑半径可以显著压缩近场信号,进而压缩响应曲线的动态范围。论文建立的激光雷达方程修正模型对激光雷达初始设计具有重要指导意义及广泛的应用前景。     

惯性精密测量系统的研究与应用

加速度与转速系所谓的绝对测量值.如果一台足够精密的转速传感器的轴,平行于地球的南北轴,则它便能测得地球相对于恒星系的旋转速度.尽管传感器是在地球表面固定处安装的,它测得的转速为每小时15.04°,这一转速是由地球的自转与地球围绕太阳旋转合成的,这一点在相应的应用中应当考虑到.     

基于SOI的低横向灵敏度压阻式加速度计的设计

提出了一种非同一平面的双弯曲梁的压阻式加速度计,在加速度作用下该结构梁的质心与质量块的质心对齐,从而实现低横向效应。利用SOLIDWORKS软件建立了结构模型,并用Comsol仿真软件和有限元ANSYS仿真软件对其进行静态分析、模态分析和电学性能分析。分析了影响频率和灵敏度的相关参数,对加速度计的结构参数进行了优化。设计了一套版图以及工艺加工方案,采用微电子机械系统(MEMS)标准工艺完成了加速度计的制备。最后进行精密离心机测试,结果表明该结构的加速度计具有较低的横轴灵敏度,其中X轴的横向灵敏度为0.078%,Y轴的横向灵敏度为0.002%,比较高的主轴灵敏度,Z轴灵敏度为0.64 mV/g。