CCD辐射测温的动态范围研究
工业用CCD较窄的动态范围无法满足高温测量领域宽测温范围的要求,使基于CCD的辐射测温技术的应用受到限制。多篇文献提出在CCD前加高衰减率的中性滤光片来扩大测温范围。通过分析CCD光电转换特性和辐射体单色辐射亮度与温度之间的关系,指出使用中性滤光片虽然可以扩大测温范围,但其效果有限,仍难以满足高温测量的应用要求,实验结果证明了结论的正确性。
T型MEMS矢量水听器的声纳测距研究
针对T型水听器灵敏度高,低频特性好,抗干扰能力强等优点,设计开发了一种单片机控制的水下声波测距系统。以声波在水中的传播速度为确定条件,使发声换能器发射声波,水听器接收声波,通过AT89S52单片机对声波测距系统的发射、接收时间的控制,计算出障碍物与水听器之间的距离。测试结果表明:系统可以稳定接收反射声波信号,实现短距离测量,测量误差小于1%。
MEMS矢量水听器阵列信号处理研究
MEMS矢量水听器是一种新型的水声传感器,对这种传感器的原理进行了简要介绍。为了验证该MEMS矢量水听器阵列的目标估计性能,进行了矢量阵的深海实验研究,选取了MUSIC算法应用于该MEMS矢量阵。实验结果表明:在复杂海洋环境中,该MEMS矢量阵能够实现对目标的方位估计和水下运动目标的航迹跟踪,从而验证了该MEMS矢量水听器成阵的可行性,为工程化应用奠定了基础。
声矢量阵目标估计的新方法
矢量传感器的阵信号处理是研究矢量阵工程化应用的重要内容,但其运算量大。针对这一问题,提出了一种矢量阵的改进MMUSIC算法,该方法将维纳滤波引入到MMUSIC算法中,避免了矩阵的特征值分解,降低了运算量。采用矢量传感器均匀线阵研究该算法的性能,进行了仿真研究和实验验证。计算机仿真和实验结果表明:提出的算法可以清晰分辨相干信号,其性能优于MMUSIC算法,从而验证了该算法的有效性和可行性。
用二重互相关算法扩展涡街流量计测量下限
介绍了采用二重互相关算法对强噪声干扰下的涡街信号进行滤波的原理和具体实现方法。对涡街流量计在测量下限时的信号与噪声情况进行了分析,将二次互相关滤波算法引入涡街信号的数字滤波过程中。给出了具体计算方法和各主要参数的取值规则。在实际使用中取得了良好的效果。
石英挠性加速度计正交双表测试方法研究
给出了在转台上标定石英挠性加速度计的正交双表测试方法。分析了转台误差源对加速度计误差模型辨识的影响,建立了g^2观测法的辨识模型,并在转台上进行了20位置试验。试验结果表明:正交双表法可以降低设备转角误差对加速度计模型参数估计结果的影响,从而显著提高加速度计测试精度。
基于HK2000-A脉搏传感器的睡眠定时器
设计了一种基于HK2000-A集成化数字脉搏传感器睡眠定时装置,该装置通过对睡眠者脉搏信号的采集,判断睡眠者的睡眠状态,并启动有效定时,睡眠时间达到设定值时,系统会自动发出报警信号来唤醒睡眠者。系统以AT89C2051单片机为内核,将电子时钟、脉搏测量和异常报警及效率定时报警结合起来,设计出小型、实用的睡眠定时器。
总体最小二乘辨识陀螺加速度计误差模型研究
开展了陀螺加速度计在三轴转台上的测试试验,由于三轴转台给陀螺加速度计提供的输入加速度引入设备误差,需采用总体最小二乘法对试验数据进行辨识。将最小二乘法应用于辨识陀螺加速度计在三轴台上的测试试验,主要是消除了测试设备的误差对陀螺加速度计精度的影响,与最小二乘法辨识结果进行比较,总体二乘法的辨识结果要优于最小二乘法,提高了陀螺加速度计的辨识精度。
基于截面含气率的气/液两相流相关速度测量
基于双截面电阻层析成像技术进行气/液两相流的相关速度测试研究,分析了相关速度测量原理,提出了基于截面含气率的相关测速方法。通过插值增加上游、下游双截面含气率的采样数据,利用独立开发的软件系统具有的数据存储与回放功能对基于截面含气率的相关测速方法进行评定实验。实验结果表明:该方法测速精度较高,且稳定可靠。
基于时间-数字转换器的力矩传感器
介绍了基于时间-数字转换器(TDC)的应变测量原理与特点。设计并制作了基于TDC技术的机器人关节力矩传感器。基于TDC应变测量原理的力矩传感器具有组成电路简单、系统电流消耗小的特点。对传感器进行了静动态校正,并分析了试验结果。