【摘 要】
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针对两轴磁传感器在测量弹体滚转角应用过程中,俯仰角变化条件下滚转角测量精度下降的问题,提出一种改进的两轴磁传感器测量弹体滚转角方法。基于弹体短射程飞行过程中地磁场模值恒定假设,利用弹体径向两轴磁传感器信息和地磁场模值,解算反映弹体俯仰信息的轴向地磁场分量,实现俯仰角变化条件下的滚转角准确获取。由于实际飞行过程中弹体干扰磁场的存在,致使获取的第三轴地磁场信息存在误差,进一步导致俯仰角和滚转角存在误差
【机 构】
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中北大学电子测试技术国家重点实验室,中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目(61873247)。
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针对两轴磁传感器在测量弹体滚转角应用过程中,俯仰角变化条件下滚转角测量精度下降的问题,提出一种改进的两轴磁传感器测量弹体滚转角方法。基于弹体短射程飞行过程中地磁场模值恒定假设,利用弹体径向两轴磁传感器信息和地磁场模值,解算反映弹体俯仰信息的轴向地磁场分量,实现俯仰角变化条件下的滚转角准确获取。由于实际飞行过程中弹体干扰磁场的存在,致使获取的第三轴地磁场信息存在误差,进一步导致俯仰角和滚转角存在误差。建立俯仰角测量误差和滚转角测量误差之间的误差传播模型,分析俯仰角测量误差对滚转角测量精度的误差。仿真和
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为研究不同装配工艺参数对碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)构件弯曲性能的影响规律,以碳纤维增强树脂基复合材料为实验对象,以DNS100电子万能试验机为实验平台,通过对比不同装配工艺参数对复合材料构件的极限承载性能、刚度、损伤发生时刻的影响,分析了装配钉距、间隙尺寸和间隙补偿材料等装配工艺参数改变对复合材料构件弯曲性能的影响规律。结果表明:在一定范围内,通过增大装配钉距可以有效提高构件的刚度;装配间隙对复合材料构件弯曲性能的影响与构件厚度密切相关;实验条件下液体垫片在提高构件刚度方面的效果强于玻璃纤维垫片
为了改善表面等离子共振(SPR)传感器的性能,利用传输矩阵法就化学势对一种石墨烯基SPR传感器特性的影响进行了研究。研究结果表明:器件结构参数一定时,化学势发生变化,传感器的探测灵敏度也随之发生变化。传感器的结构参数对器件性能的影响与化学势的取值是相关联的。基于这种关联性,对这种SPR传感器的结构参数进行了重新选择,使器件的探测灵敏度提高了约20.4%。研究结果为类似石墨烯基SPR传感器的优化设计提供了参考。
耦合位移直接影响微定位平台输出精度。控制空间微定位平台耦合位移可以有效提高平台的输出精度。通过控制误差补偿的方式消除微定位平台耦合位移,平台的驱动方式采用压电驱动。基于卡氏定理计算出微定位平台输出端输出位移;利用ANSYS软件对微定位平台的柔性铰链进行尺寸优化,并对优化后的微定位平台进行仿真分析。最后,对理论计算数值和仿真分析数值进行对比。通过对微定位平台的研究,得出所设计平台具有高定位精度,低耦合位移,大行程的优势,为同类微定位平台的研究提高借鉴。
综合考虑紧凑性、平行夹持、高放大倍数、小型化,设计一种由半菱形放大机构、平行四杆机构组成的二级放大机构。首先,依据能量法计算出理论放大比以及输入输出变量之间的关系;其次,进行有限元分析,对模型进行有限元性能分析;微夹钳输入位移与输出位移之间基本呈线性关系。理论计算数值与仿真分析数值之间的误差为9.2%,最大输出位移为411.3μm,放大倍率为20.6。
电动汽车无线电能传输(WPT)线圈包括线圈本身、线圈托板和铁氧体三部分。放置在发射、接收线圈垂直方向外侧的铁氧体磁片对电动汽车无线充电系统有增大传输距离和传输效率的作用。为了实现铁氧体磁片的设计,以7.7 kW无线电能传输接收线圈为例,在有限元分析软件ANSYS建立其有限元模型,通过控制变量法对铁氧体磁片参数变化情况下线圈参数的变化进行仿真研究;分析了线圈各参数的特性和相互之间的约束关系;给出无线电能传输线圈铁氧体磁片的设计依据;最后根据分析结果搭建实物模型进行验证。实验结果表明:在线圈尺寸确定时,增加所
基于小型化、数字化的传感器设计目标,以集成霍尔芯片IC-MU和磁栅为核心,研制一种新型绝对式直线位移传感器。介绍了基于霍尔芯片的传感器工作原理,给出了传感器结构和电路设计方案,并对传感器样机进行标定。针对传感器的非线性误差,分别采用分段线性插值法和三次样条插值法进行误差补偿。实验结果表明:传感器原始误差为0.014 mm,经两种方法补偿后,误差分别减小到0.003 6,0.003 0 mm,误差补偿有效。
为提高柔性传感器传感层图案的可设计性和操作可重复性,并使传感器的灵敏度得到提高,采用二维平面可控喷涂和低温等离子体处理技术,制备了以多壁碳纳米管为传感层、以Ecoflex 0050为基层的柔性可拉伸电阻应变传感器。研究了低温等离子体处理对传感器电阻值、稳定性以及灵敏度因数的影响。结果表明:采用可控喷涂的方法制备的传感层对拉伸应变具有很好的响应;在低温等离子体处理之后,传感层的初始电阻增大为原来的15倍;在应变为10%的2 500次往复拉伸过程中,采用等离子体处理制备的柔性电阻应变传感器电阻变化保持平稳,且
提出并且实验验证了一种新型光纤湿度传感器,它是利用无芯光纤与单模光纤拼接成马赫—曾德尔干涉仪(MZI),然后采用提拉法在无芯光纤的包层表面涂覆明胶薄膜而构成。实验结果表明:通过解调传感器透射谱谐振峰波长的偏移量,实现了相对湿度的测量。传感器对高湿度环境非常敏感。传感器对湿度响应速度快,对环境温度具有一定的敏感度,温度与湿度测量交叉敏感小。提出的传感器结构简单、成本低、制作容易、灵敏度高、响应快速,
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