数字式低温液位测量系统

液体火箭发动机试验中,低温推进剂(液氢、液氧、液态甲烷等)的稳态流量是发动机设计的重要参数。目前用自主研制的分节式电容液面计、电容变换仪、采集设备和计算机组成流量测量系统,实现氢氧发动机高空模拟试验及校准试验中高精度稳态流量的测量和实时液位监测。为了提高电容式液位计的测量精度和可靠性,对变送仪表的性能进行了改进。研制了基于FPGA的数字式液位测量仪,测量系统仅由分节式液位传感器、数字式液位测量仪和计算机构成一套完整的解决方案,实现了仪器的智能化和数字化。     

基于LabView的电容测微仪静态参数在线虚拟标定方法的研究

电容测微仪是将位移的微变转换为电压的微变的仪器。准确快速标定电容传感器静态参数是实现精密测量的前提和关键。根据传感器标定理论要求与电容式传感器的实际情况,提出一种对电容式传感器静态参数进行标定的方法。该方法采用了LabView软件编写数据采集程序,对逐次采集的电压进行存储并计算,按照不同的评价原理自动得到性能参数。实验结果证明,此种标定方法精确、快速,可推广到其他类传感器的标定。     

基于LabView的电容测微仪静态参数在线虚拟标定方法的研究

电容测微仪是将位移的微变转换为电压的微变的仪器.准确快速标定电容传感器静态参数是实现精密测量的前提和关键.根据传感器标定理论要求与电容式传感器的实际情况,提出一种对电容式传感器静态参数进行标定的方法.该方法采用了LabView软件编写数据采集程序,对逐次采集的电压进行存储并计算,按照不同的评价原理自动得到性能参数.实验结果证明,此种标定方法精确、快速,可推广到其他类传感器的标定.     

非金属物体厚度测量电路的设计与分析

论文分析了电容检测技术在非金属厚度检测中的应用,设计了电容测量电路对电容传感元件输出的电容值进行测量,并详细介绍其电路结构与功能.利用该测量系统对非金属的厚度进行测量,方法可行,为现有的非金属厚度检测增添了一种新方法.     

低温推进剂测量技术研究及系统实现

当前航天运载器普遍使用低温液氢、液氧及煤油作为推进剂,国内外普遍采用电阻式、电容式、差压式液位测量方案,国外已推出应用于低温液位测量的超声式、雷达式液位传感器。介绍几种低温液位测量方法的原理及应用特点,针对运载火箭高精度、连续、动态液位测量特点及需求,设计一套低温液位测量系统。测量系统包括新型分节电容连续液位传感器、变换器以及液位处理软件,首先将液位信号变换为三角波-线性波双特性电压信号,实现大量程低温液位的分段连续测量,然后利用双特性算法计算液位高度。液位测量系统测量范围为0~20m,测量精度达到±2mm,传感器环境适用温度范围为20K~500K。液位测量系统已在新一代液体运载火箭上推广运用,并已具备工业应用条件。     

基于ARM的移动机器人红外测距系统的设计

为实现机器人安全蔽障,设计了一种基于S3C2440A微控制器的红外测距系统,具体介绍了该测距系统的硬件结构、软件设计及其工作原理。S3C2440A内部具有8路模拟信号输入的10位ADC,将红外测距系统测得的模拟信号输入,通过A/D转换后输出。     

低温推进剂液位监测系统设计

以液体火箭发动机地面试验用低温推进剂为研究对象,建立了以电容式液位传感器和C-V线性电容变送仪为主体的低温推进剂液位测量系统。经某型号氢氧发动机真实试车过程中的搭载试验证明,该系统能准确、快速的跟踪并实时显示低温容器中的液位值,具有精度高、重复性好、操作简单及安全可靠等质量特性,很好的解决了试验过程中低温推进剂液位实时监测显示的技术难题,具备了应用地面试车试验的条件。     

基于STM32的环境监控终端的设计与实现

介绍了一种基于STM32微控制器的低功耗、高性能的环境监控终端的解决方案,阐述了其工作原理及其软硬件设计。该终端具有温湿度数据采集、显示、报警和通过以太网、GPRS发送信息及查询等功能;可通过红外遥控器和上位机设置系统参数。     

激光动态液位测量技术研究

如今,运载火箭大量使用液氧、煤油等液体推进剂,其液位测量技术主要有浮子式、激光式、电容式、雷达式等。介绍并实现了一种激光液位测量系统,该系统体积小、功耗低,可适应多种测量环境,能满足航天燃料液位测量高精度、高动态、连续稳定测量的要求。系统利用相位式激光测距技术,通过测量激光回波信号的相位延迟,计算激光光程从而得到距离数据并通过客户端进行直观展示和数据存储。系统最大测量距离可达100 m,精度为±1 mm。该系统为非接触测量,耐腐蚀,通过加入反射板可实现透明、非透明液体测量。     

自激法在TYD-110/√3-0.007H型电容式电压互感器试验中的分析应用

文章首先从理论上分析了自激法的工作原理.其次采用FKGST光导介损测试仪提供的自激法,对整体状态下的电容式电压互感器(CVT)的电容及介损进行了测量.最后对产生误差的原因进行了分析.     

纤维直径激光检测系统

本文报导了一个主要用于增强材料——纤维直径测量的激光检测系统。该系统采用微机控制的步进计数测长装置测量纤维的衍射条纹尺寸,并通过极值探测的仿真处理,修正了高达被测值(3～5.67)％的原理误差,从而实现了纤径的高精度、智能化的自动测量。本文介绍了该系统的测量原理,描述了检测系统的构成并给出了极值探测仿真的方法。     

高精度电容式微振动传感器的设计与实现

提出一种用于微振动测量且可抗大冲击高过载的高精度振动传感器,其差分敏感电容由金属簧片和上下两块陶瓷极板组成,敏感质量块直接由金属簧片的外环区域构成。金属簧片的弹性悬臂采用新型的弧形设计,以提高灵敏度。敏感质量块上设计有多列交错均布的阻尼孔,以获得良好的频响特性。给出适合于该类型高精度传感器设计的参数计算模型和符合型号需求的设计参数。提出的设计方法可推广至各类电容式传感器和MEMS器件的优化设计。     

基于高频导纳原理的液位传感器

介绍一种新型液位传感器。分析传统电容液位传感器在实用中的局限性,提出一种防挂料原理,变传统的单纯测量探头电容变化为测量在液位变化下探头的复阻抗的变化,并利用同步整流技术,抵消导电介质挂料造成的虚假信号。设计上,通过合理选取有关参数,避免了信号变换器和探头分置时分布电容的影响,使传感器可以用在高温介质测量场合。     

基于BP神经网络的便携式模拟电路故障诊断系统研究

针对模拟电路故障不易被检测、不易被精确定位且现场情况复杂的特点,本文以基本共射放大电路为例重点研究了基于BP神经网络的模拟电路故障诊断方法。首先,提取待测电路特征值,对可能出现的电路故障编号,随机测量多组电路正常情况下和各故障状态下的电路特性,包括输入、输出电阻,上限、下限截止频率,增益等。随后,将测量得到的多组电路特征值用于故障检测模型的训练。接着,根据模型输出值与目标值的误差,调整模型参数,直至误差满足要求。最后,将模型参数固化于诊断系统微控制器的Flash中。经实验验证,依据该方法设计的便携式故障诊断系统具有较高准确率和较低的成本,切合社会生产实际。另外,由于其结合了深度学习算法和电子线路分析方法,也可用于电子信息类本科教育课程实践。     

高精度新型调制变送器设计与应用

从传感器测量物理量的原理出发,通过对传感器输出信号的特点分析,阐述了高精度新型调制变送器获取被测信号的设计思想与组成单元,详细分析了变送器关键电路设计原理。电容变送器在试车台液位远传系统中的成功应用表明,新型调制变送器具有精度高、通用性强、使用可靠等特点。     

基于公共点转换原理的综合精度检测方法研究

随着小卫星技术的快速发展,高分辨率光学遥感类小卫星及安装有特殊载荷的科学试验类小卫星对总装精度检测的要求不断提高。传统的经纬仪测量系统受测量原理所限,只能实现方位角测量;激光跟踪仪测量系统只能实现点位及形面测量。为了适应后续型号任务的综合精度检测需求,本文提供了一种基于公共点转换原理的综合精度检测方法。通过该方法,实现经纬仪测量系统与激光跟踪仪测量系统的坐标系转换和统一,完成点位坐标系和立方镜坐标系之间关系的检测任务。     

微机电光干涉陀螺分析

提出一种哥氏力原理与光纤干涉测量相结合的新型微光机电陀螺仪,以达到更高的角速度测量精度。根据哥氏力原理微机电振动部分将输入角速度转换成为微型质量块的单轴简谐振动,再由高精度光纤干涉位移读出系统对由转动所引起的振动位移进行测量,进而间接读出输入角速度。这里建立的数学模型和推导出的公式具有一般性,可用于各种不同的设计和结构,并且推导出角速度与光干涉输出光强之间的关系。光纤干涉读出系统在位移测量精度上要优于电容式读出系统,而且随着新型微型光源和光探测器的发明,光学系统已经具备和现有微机电系统结合的可能性。
     

多惯性仪表冗余系统测量数据的预处理

介绍了多惯性仪表冗余惯性测量系统数据融合前的测量异常值去除、系统误差修正和一致性检验的基本方法。针对测量数据一致性检验,讨论了置信距离测度和信任度函数两种处理方法。仿真结果表明后者能更好地确定一致性的惯性仪表测量数据。     

一种微控制器单粒子效应在轨监测系统设计

为验证航天器用微控制器的抗单粒子效应能力,设计了一种单粒子效应在轨监测系统。该系统采用独特的方法,可实时监测单粒子锁定事件,并利用微控制器内部程序监测其RAM及FLASH存储器的单粒子翻转事件。该系统占用航天器资源少、开发周期短,能同时监测多种、多片微控制器,具有一定的通用性。     

基于双光束干涉原理的微小推力测量系统实验研究

微小推力测量技术是微推进器研制的关键技术之一,是微小卫星技术发展的重要支撑。为了发展更高精度的测量系统,基于双光束干涉原理,提出了一种新的高精度光学微小推力测量方法,设计并搭建了一套测量微小推力的实验装置。进行了三次标定和测量实验,探索和总结出微推力测量的经验和方法,并对测量系统进行改进。实验结果表明,该测量系统使用方便,能获取实时推力曲线,最大测量误差1.86%,测量精度已达到现有推力架的测量精度,但没有达到双光束干涉原理的理论精度要求,在未来有较大的提升空间。