在介绍时间延迟积分电荷耦合器件(TDI-CCD)的结构与工作原理基础上,通过像移调制传递函数(MTF)分析了TDI-CCD行扫速率与运动像不同步时对相机成像质量的影响.理论和实验仿真表明:在奈奎斯特频率范围内,只要将TDI-CCD推扫成像过程中的同步误差控制在一定的范围内,就可以明显地减少像移对成像质量的影响,最后,给出了2种简便和实用的同步控制方法.

提出了基于数字信号处理器(DSP)系统的相位载波(PGC)解调的软硬件实现.针对PGC解调中混频信号与实际调制信号的频率偏差,在DSP系统实现中采用一路A/D转换器对调制信号进行同步采样,从而克服了频率偏差对解调结果的影响.结合TMS320C6201的CPU结构和片内资源,对算法实现进行了并行优化,实现了系统的实时解调.实验表明:优化后算法的运算时间显著减少,DSP解调信号与参考信号的相关系数达到0.9.

介绍一种新型空气湿度计的原理和测量方法,采用热电阻作为湿度敏感元件测量空气湿度,通过单片机对测量信号进行运算处理,可同时求出绝对湿度等多个湿度参数.同时,还设计了非线性补偿等软件,对测量数据进行修正以减少测量误差,实验测试结果表明:该湿度计的性能指标达到了设计要求.

介绍了用NTC热敏电阻器进行高精度温度测量的几点考虑.分析了影响测量精度的各种因素,并提出了一些解决方法,主要的措施有:直流恒流源微安级电流;四线制测量电路;高分辨力(24位)ADC;数字滤波;仪器自校准等.实际测量表明:使用恰当的热敏电阻器在较窄的范围内(0～60℃)测量精度可达±0.001℃.

针对组装式石英谐振传感器存在的压力灵敏度随环境温度变化、非线性等问题,分析并建立了对其实现综合补偿的方程式,利用计算机实现压力采集过程中的综合补偿,使该压力计的现场测试准确度在0～100℃范围内达到0.05级.

微机械陀螺依靠振动模态频率来测量旋转角速度,通常微机械结构的振动模态相当复杂.虽然已有很多文章研究了如何调节驱动模态和敏感模态以获得最大的敏感度,却很少有人分析微机械陀螺的振动模态.振动模态与陀螺结构的设计参数有极大的关系,这些参数包括陀螺检测质量的尺寸、支撑系统的类型和尺寸,以及用以制造陀螺主体的多晶硅的残余应力.研究了一个静电驱动、电容检测、敏感垂直轴角速度的陀螺(也称平面陀螺).同时,用有限元法分析法对微机械陀螺的结构进行了分析.

介绍一种压阻式加速度计双端固支梁的结构,并建立其三维实体有限元模型.分析了在惯性载荷作用下的弹性梁的应力及应变,并对弹性结构进行了模态分析.讨论影响灵敏度、固有频率等主要指标的因素,用有限元方法进行分析、模拟,以达到优化设计的目的.

根据燃气管道的工作特点,研制了一种超声波轮式探头,不需要耦合介质,采用干耦合方式.检测系统及探头装配在管道机器车上,可对管壁的厚度进行定期检测.同时,介绍了检测信号的处理方式.

通过采用对超声波信号波形进行采样及对所采样的数据进行相关信号处理的数字实现方法,克服了以往在设计超声波流量计时对几个关键电平的依赖,在降低电路设计难度的同时,大大增强了对干扰的抑制能力,有效地提高了流量计的测量精度和稳定性.实验证明:该数字式超声波流量计的精度接近0.1 %,性能稳定,有很好的实用前景.

结合虚拟仪器和电容式传感器测量技术,设计了一种虚拟电容式传感器检测系统.介绍了该系统的各个组成部分,包括电容式传感器的结构设计、检测电路的参数设置、在LabVIEW开发环境下虚拟仪器平台的构建等.最后,将系统应用于金属位移及膏布药层厚度的检测,给出了实验方案,取到了令人满意的效果.