虚拟仪器测量不确定度研究 被引量：11

1

作者 乔仁晓 孟晓风 王莹莹 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2007年第3期52-55,共4页

对虚拟仪器的测量不确定度进行了研究。首先分析了虚拟仪器的结构及工作原理,详细论述了其测量不确定度的来源。着重研究了测量不确定度的评定方法,特别是不确定度分量的估计和合成不确定度的计算。强调了传感器环节带来的不确定度的根... 对虚拟仪器的测量不确定度进行了研究。首先分析了虚拟仪器的结构及工作原理,详细论述了其测量不确定度的来源。着重研究了测量不确定度的评定方法,特别是不确定度分量的估计和合成不确定度的计算。强调了传感器环节带来的不确定度的根本性意义,指出虚拟仪器的B类不确定度必须用标准仪器进行校验。以多次测量取均值测直流电压的实例说明了多次测量取均值会将测量精度大大提高。该方法已经在某低频电参数综合校准设备中应用,验证了其正确性。 展开更多

关键词 虚拟仪器 测量不确定度 评定

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星敏感器模型参数分析与校准方法研究 被引量：21

2

作者 郝雪涛 张广军 江洁 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期5-8,共4页

以星内角统计偏差为校准精度评价指标,分析了高解析度面阵 CMOS 星敏感器模型中主要参数,得出焦距对精度影响最大,畸变次之,主点位置影响最小。由此提出了一种星敏感器校准方案,利用高精度 2 维轴向转台和单星星光模拟器采集数据,采用... 以星内角统计偏差为校准精度评价指标,分析了高解析度面阵 CMOS 星敏感器模型中主要参数,得出焦距对精度影响最大,畸变次之,主点位置影响最小。由此提出了一种星敏感器校准方案,利用高精度 2 维轴向转台和单星星光模拟器采集数据,采用最小二乘参数估计算法计算主点焦距偏差,并且用 10 参数的二维多项式基函数拟合焦平面畸变。仿真结果表明在 0.03 像素误差的噪声水平下该方案能够达到 1″精度,可以满足现代空间飞行器的高精度姿态测量要求。 展开更多

关键词 星敏感器 几何校准 最小二乘算法 焦平面畸变

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加速度计非线性项系数校准误差分析与建模 被引量：13

3

作者 乔仁晓 孟晓风 季宏 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1633-1635,共3页

分析了线加速度计精密离心机校准的误差来源,建立了加速度计静态特性方程各次项系数校准的系统误差传递模型,通过该模型可以实现各系统误差因素对方程系数校准结果影响的定量分析。证明了离心机加速度输出恒值系统误差不影响三次项系数... 分析了线加速度计精密离心机校准的误差来源,建立了加速度计静态特性方程各次项系数校准的系统误差传递模型,通过该模型可以实现各系统误差因素对方程系数校准结果影响的定量分析。证明了离心机加速度输出恒值系统误差不影响三次项系数,而线性变化的系统误差不影响零次项系数,即零g点偏值。对理论分析的结果进行了仿真验证。 展开更多

关键词 加速度计 静态特性 离心机 校准 误差模型

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MEMS原子自旋陀螺气室芯片加工设备与工艺研究 被引量：5

4

作者 董海峰 房建成 +2 位作者 周斌权 秦杰 万双爱 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2592-2596,共5页

原子自旋陀螺是基于原子自旋极化效应的一类陀螺仪,在实现高精度检测的同时,又具有小型化和批量化制造的潜力。本文针对原子自旋陀螺对气室芯片的高浓度补偿气氛要求,结合集成制造的技术趋势,设计制造了能承受20×101.325kPa气压的... 原子自旋陀螺是基于原子自旋极化效应的一类陀螺仪,在实现高精度检测的同时,又具有小型化和批量化制造的潜力。本文针对原子自旋陀螺对气室芯片的高浓度补偿气氛要求,结合集成制造的技术趋势,设计制造了能承受20×101.325kPa气压的气室芯片专用键合装置。完成了集成RF线圈的6amagat Amagat为浓度单位,定义为1个大气压0℃情况下单位体积内理想气体的分子数浓度原子自旋陀螺用气室芯片的工艺流程设计并进行了工艺流片。流片结果获得了完整的气室芯片结构,漏率的检测结果为3.0×10-8 Pa·m3/s,验证了装置和工艺的可行性。 展开更多

关键词 陀螺 原子自旋 气室芯片 传感器

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离心机法校准加速度计不确定度的统计模拟算法 被引量：7

5

作者 乔仁晓 孟晓风 +1 位作者 李皎 戴冬冰 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2010年第5期450-453,共4页

加速度计精密离心机法校准的复杂性,使误差源的不确定度传播系数不满足显式解析、可导和近似线性的条件,因而无法应用常规的微积分方法求解。统计模拟方法是复杂测量不确定度计算的有效方法。通过模拟产生转速和半径随机矢量的多次实现... 加速度计精密离心机法校准的复杂性,使误差源的不确定度传播系数不满足显式解析、可导和近似线性的条件,因而无法应用常规的微积分方法求解。统计模拟方法是复杂测量不确定度计算的有效方法。通过模拟产生转速和半径随机矢量的多次实现值,经数据变换和最小二乘拟合得到加速度计方程系数的样本空间,最后用统计方法求得系数的不确定度,与离心机实验法校准结果比较,具有较高的一致性,证明了统计模拟方法的有效性。 展开更多

关键词 离心机 加速度计 校准 不确定度 统计 模拟

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谐振式微机械加速度计设计的关键技术 被引量：6

6

作者 任杰 樊尚春 王路达 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期593-595,共3页

谐振式微机械加速度计直接输出频率信号,具有稳定性好、精度高的特点。分析了谐振式微机械加速度计的工作机理,建立了第一级敏感结构、杠杆机构和第二级敏感结构的数学模型,指出了实现高灵敏度加速度测量的关键技术在于支撑梁、质量块... 谐振式微机械加速度计直接输出频率信号,具有稳定性好、精度高的特点。分析了谐振式微机械加速度计的工作机理,建立了第一级敏感结构、杠杆机构和第二级敏感结构的数学模型,指出了实现高灵敏度加速度测量的关键技术在于支撑梁、质量块、谐振器和杠杆机构的设计。提出了一种谐振式微机械加速度计结构,进行了结构的优化设计和仿真计算,得出的性能指标:谐振频率98858Hz,Q值673.9,灵敏度24.52Hz/gn。 展开更多

关键词 微机电系统 微机械加速度计 谐振器 建模

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一种双轴电容式微机械加速度计 被引量：5

7

作者 任杰 樊尚春 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05B期2174-2176,共3页

提出一种双轴电容式微机械加速度计的结构形式.采用一个质量块敏感两个正交方向的加速度,设计的弹性支撑结构巧妙地实现了正交方向的解耦,且结构稳定性好,以梳齿电容实现差动的静电驱动、电容检测.利用MATLAB软件对敏感结构参数、性能... 提出一种双轴电容式微机械加速度计的结构形式.采用一个质量块敏感两个正交方向的加速度,设计的弹性支撑结构巧妙地实现了正交方向的解耦,且结构稳定性好,以梳齿电容实现差动的静电驱动、电容检测.利用MATLAB软件对敏感结构参数、性能参数进行了计算、分析,用ANSYS仿真软件对敏感结构进行了静态和模态分析,从理论上验证了所提出的双轴电容式微机械加速度计整体结构的可行性. 展开更多

关键词 微机电系统 微机械加速度计 有限元分析

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硅基谐振式微机械加速度计的设计与仿真计算 被引量：5

8

作者 任杰 樊尚春 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1992-1995,共4页

分析了硅基谐振式微机械加速度计的工作机理,提出了一种新颖的结构形式,进行了结构的优化设计和仿真计算.用MATLAB软件分析了结构参数对性能指标的影响,用ISIGHT优化软件优化出结构参数,用ANSYS仿真软件对结构进行了静态分析和模态分析... 分析了硅基谐振式微机械加速度计的工作机理,提出了一种新颖的结构形式,进行了结构的优化设计和仿真计算.用MATLAB软件分析了结构参数对性能指标的影响,用ISIGHT优化软件优化出结构参数,用ANSYS仿真软件对结构进行了静态分析和模态分析,验证了所提出结构的设计思想和优化参数的可行性. 展开更多

关键词 微机电系统 微机械加速度计 谐振器

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科氏质量流量计的非线性影响机理分析与抑制 被引量：2

9

作者 樊尚春 张轩 +2 位作者 张庆荣 邢维巍 郑德智 《科学技术与工程》 2005年第9期569-571,共3页

基于工作原理,分析了谐振式科氏质量流量传感器的非线性干扰形成的机制以及对传感器的影响;提出了解决非线性影响的措施;初步的实验研究结果表明所提出的技术措施具有较好实用效果,对提高该传感器的性能有重要意义。

关键词 科氏质量流量计 非线性振动 抑制 耦合振动

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一种消除异步电路亚稳态的逻辑控制方法 被引量：4

10

作者 樊民革 赵剡 《电子测量技术》 2008年第10期24-27,共4页

本文分析了异步电路中亚稳态产生的原因和危害,比较了几种常用的降低亚稳态发生概率的设计方法,针对这些方法不能彻底消除亚稳态的不足,设计了一种消除亚稳态的外部逻辑控制器——"半拍错位同步器",通过附加的高频时钟和D触发... 本文分析了异步电路中亚稳态产生的原因和危害,比较了几种常用的降低亚稳态发生概率的设计方法,针对这些方法不能彻底消除亚稳态的不足,设计了一种消除亚稳态的外部逻辑控制器——"半拍错位同步器",通过附加的高频时钟和D触发器,将异步时钟分别同步到高频时钟的上升沿和下降沿,使得过于接近的异步时钟在时间上拉开适当的间隔,只要选择适当的延迟时间和高频时钟,便能彻底消除亚稳态的发生。 展开更多

关键词 多时钟域 异步电路 亚稳态 半拍错位同步器

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基于信号命令的IVI信号驱动技术研究 被引量：1

11

作者 边泽强 徐志坚 孟晓风 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z2期1335-1336,共2页

提出了基于信号命令的仪器可互换解决方案,定义了信号驱动器的接口规范,按照上述规范实现了基于信号命令的仪器驱动器,实际使用表明该信号驱动器具有很强的扩展能力和仪器可互换性。

关键词 自动测试 仪器互换 仪器驱动器

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云天背景下的红外弱小目标检测算法 被引量：1

12

作者 樊民革 赵剡 +1 位作者 许东 孙夏川 《电子测量技术》 2009年第6期55-57,64,共4页

根据点目标在红外系统中的成像特点,提出了一种红外弱小目标快速检测算法,首先进行下采样来减小图像大小;再运用"梯度增大法"增强图像对比度;然后与背景预测图像做差值运算,用最佳门限从差图中得到候选目标集;最终利用相临帧... 根据点目标在红外系统中的成像特点,提出了一种红外弱小目标快速检测算法,首先进行下采样来减小图像大小;再运用"梯度增大法"增强图像对比度;然后与背景预测图像做差值运算,用最佳门限从差图中得到候选目标集;最终利用相临帧的相关性在后续帧处理中确定目标。仿真试验表明本文算法能从复杂云层背景中快速有效地检测出目标。 展开更多

关键词 云层背景 小目标 红外图像 梯度增大法 下采样

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光学非球曲面中高频面形误差的控制与补偿技术研究 被引量：1

13

作者 李成贵 杨辉 +1 位作者 张建明 庞长涛 《航空制造技术》 北大核心 2012年第20期88-91,94,共5页

本文分析了非球曲面中、高频面形误差的产生原因及作用机理,对面形精度有直接影响的切削刀具、切削参数、加工路径、切削状态、测量方法、工作环境等因素,提出了优化选择的规则和控制策略;给出了减小误差的补偿原理和编程设计方法,并在... 本文分析了非球曲面中、高频面形误差的产生原因及作用机理,对面形精度有直接影响的切削刀具、切削参数、加工路径、切削状态、测量方法、工作环境等因素,提出了优化选择的规则和控制策略;给出了减小误差的补偿原理和编程设计方法,并在数控机床上进行了编程补偿试验,结果证明面形误差得到了有效控制。 展开更多

关键词 非球曲面 面形误差 误差控制 补偿技术

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基于二阶伏特拉级数模型的心脏运动信号快速最小二乘估计 被引量：1

14

作者 梁帆 孟晓风 余旸 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期639-644,共6页

心脏手术辅助机器人动态地消除心脏表面手术点与手术工具之间的相对运动,帮助医生在心脏不停跳的情况下完成手术并且极大减小病人术后并发症的影响。由于心脏运动的高带宽、非平稳、非线性的特点,机器人很难快速准确跟踪心脏运动。针对... 心脏手术辅助机器人动态地消除心脏表面手术点与手术工具之间的相对运动,帮助医生在心脏不停跳的情况下完成手术并且极大减小病人术后并发症的影响。由于心脏运动的高带宽、非平稳、非线性的特点,机器人很难快速准确跟踪心脏运动。针对这一问题,该文首先通过双谱分析了解到心脏信号具有明显的源于心跳与呼吸运动相互耦合的非线性特征。接着提出基于非线性二阶伏特拉(Volterra)级数模型心脏运动快速预测算法,为控制算法提供参考信号的超前预测值。采用非线性模型描述心脏运动更加精确地表达了心脏运动的物理本质,快速最小二乘算法保证了系统的实时性。对比实验结果表明,非线性预测算法在均方误差方面优于以往的线性预测算法,大大减小了预测误差,提高了手术机器人相对运动消除能力。 展开更多

关键词 心脏运动估计 心脏运动跟踪 心脏运动非线性模型 手术辅助机器人 二阶伏特拉级数 二次相位耦合

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热激励谐振式硅微结构压力传感器 被引量：8

15

作者 樊尚春 《科学技术与工程》 2004年第5期426-429,共4页

针对一种以矩形硅膜片为一次敏感元件、硅梁谐振子为二次敏感元件采用电阻热激励、压敏电阻拾振的谐振式压力微传感器 ,简述了其工作机理 ;从谐振式硅微传感器整体优化设计、闭环系统优化设计、微弱信号检测、敏感元件工艺实践。

关键词 热激励 谐振式硅微结构 压力传感器 谐振式传感器 优化设计 闭环系统

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科氏质量流量计的若干干扰因素及其抑止 被引量：6

16

作者 樊尚春 《科学技术与工程》 2004年第4期269-271,共3页

分析了对谐振式科氏质量流量传感器工作稳定性和可靠性影响较大的四种干扰因素 :内部耦合振动、非线性振动、流体脉动和安装应力的影响途径 ;给出了改善或抑止这些干扰因素影响的思路与措施。初步试验研究表明 :得到的研究结果与提出的... 分析了对谐振式科氏质量流量传感器工作稳定性和可靠性影响较大的四种干扰因素 :内部耦合振动、非线性振动、流体脉动和安装应力的影响途径 ;给出了改善或抑止这些干扰因素影响的思路与措施。初步试验研究表明 :得到的研究结果与提出的技术措施具有较好实用效果 。 展开更多

关键词 科氏质量流量计 干扰 抑止 耦合振动 非线性振动 流体脉动 应力 传感器

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基于姿态矩阵判据的光学焦距在线快速标定

17

作者 全伟 刘阳 王广君 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期934-941,共8页

针对在轨运行的微小航天器发射过程的振动引起的结构变形和在轨太阳光照产生的结构热变形会使发射前对惯性恒星罗盘(Inertial Stellar Compass:ISC)标定的光学系统焦距偏离实际值,进而影响微小航天器的高精度姿态确定的问题,提出了一种... 针对在轨运行的微小航天器发射过程的振动引起的结构变形和在轨太阳光照产生的结构热变形会使发射前对惯性恒星罗盘(Inertial Stellar Compass:ISC)标定的光学系统焦距偏离实际值,进而影响微小航天器的高精度姿态确定的问题,提出了一种基于姿态矩阵判据的ISC光学系统焦距在线快速标定方法。首先,分析了光学系统焦距与姿态矩阵的映射关系;然后,利用任一时刻由滤波生成的姿态矩阵,结合姿态矩阵单位正交特性的这一判据,采用迭代法实现了ISC光学系统焦距的在线快速标定。实验结果表明:该方法对ISC光学系统焦距的标定精度同星点质心提取的像素精度相当,大约为0.01个像素。该方法可在轨随时进行光学系统焦距的标定,标定速度快,且不需要采集大量姿态测量传感器的数据,标定效果良好。 展开更多

关键词 惯性恒星罗盘 标定 光学焦距 姿态矩阵

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基于E型圆膜片的复合差动谐振式敏感元件

18

作者 樊尚春 乔少杰 《科学技术与工程》 2005年第5期313-315,共3页

对以E型圆膜片为一次敏感元件、一对对称的硅梁谐振子为二次敏感元件的复合差动敏感元件的力学特性进行了分析。给出了其敏感压力、差压、集中力与加速度时,梁谐振子固有频率随被测量变化的解析计算模型。

关键词 E型圆膜片 硅微传感器 谐振式传感器 差动检测

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基于预处理总体最小二乘迭代的地磁标定补偿 被引量：5

19

作者 周玉昆 张小跃 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第5期44-46,50,共4页

针对地磁敏感器易受干扰的特点,提出了一种预处理总体二乘迭代地磁标定补偿方法。分析了地磁敏感器的误差模型并提出校正模型,分析模型特点并转换为9个参数量的估计问题,将地磁数据进行希尔伯特黄变换(HHT)滤波处理,提高信噪比,用牛顿... 针对地磁敏感器易受干扰的特点,提出了一种预处理总体二乘迭代地磁标定补偿方法。分析了地磁敏感器的误差模型并提出校正模型,分析模型特点并转换为9个参数量的估计问题,将地磁数据进行希尔伯特黄变换(HHT)滤波处理,提高信噪比,用牛顿迭代法结合最小二乘估计计算待求的9个参数。实验结果表明:方法无需额外设备与器件,可以持续更新校正参数,且优于两步估计法的补偿精度,很好地标定补偿了地磁敏感器。 展开更多

关键词 地磁敏感器 预处理总体二乘迭代法 校正模型 标定补偿 筛选算法

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模糊自适应的高超飞行器控制与干扰 被引量：1

20

作者 冯云山 杨照华 《智能系统学报》 北大核心 2012年第2期129-134,共6页

针对具有超大飞行马赫数、超宽飞行包络、飞行环境复杂等特点的高超声速飞行器,提出了基于模糊自适应的高超飞行器高度控制方法,分别设计了高度和速度控制器.针对所设计的控制器,分析了气动干扰力矩、测量噪声、舵机干扰、气动参数不确... 针对具有超大飞行马赫数、超宽飞行包络、飞行环境复杂等特点的高超声速飞行器,提出了基于模糊自适应的高超飞行器高度控制方法,分别设计了高度和速度控制器.针对所设计的控制器,分析了气动干扰力矩、测量噪声、舵机干扰、气动参数不确定性和飞行器模型参数不确定性对飞行器高度控制和速度控制效果的影响,然后又分析了综合考虑以上干扰和不确定性对飞行器高度控制和速度控制效果的影响.仿真结果表明,对各种干扰和不确定性,所设计的控制器速度和高度控制有较好的跟踪性和鲁棒性,达到了满意的效果. 展开更多

关键词 模糊自适应 高超声速飞行器 干扰 不确定性

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