基于特征融合与改进半监督学习的变转速轴承故障诊断 被引量：1

1

作者 荆新岚 黄民 马超 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期132-137,共6页

针对实际变转速工况下,故障标签样本数据有限、信息特征挖掘不充分的问题,提出一种基于特征融合与改进半监督学习的故障诊断方法。首先,使用等角度重采样将时域非平稳信号变为平稳的角域信号;其次,使用Welch变换和离散小波变换从频域和... 针对实际变转速工况下,故障标签样本数据有限、信息特征挖掘不充分的问题,提出一种基于特征融合与改进半监督学习的故障诊断方法。首先,使用等角度重采样将时域非平稳信号变为平稳的角域信号;其次,使用Welch变换和离散小波变换从频域和时频域串联提取特征;最后,通过知识蒸馏改进半监督学习来训练、验证、分类轴承故障。在某大学轴承公开数据集进行实验,证明该方法在2%的低标签率场景下,能取得较高准确率,同时减少计算成本。 展开更多

关键词 轴承故障诊断 变转速工况 半监督学习 特征融合

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湿式离合器摩擦片磨损量实验与测试方法研究 被引量：4

2

作者 王立勇 陈曦 +1 位作者 李乐 李浩 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期28-33,共6页

湿式离合器是车辆传动系统中的核心部件,在长时间工作或者极限工况条件下,容易发生由异常摩擦造成的摩擦片表面断裂、打滑、烧蚀和塑性变形等故障。因此,研究湿式离合器摩擦片的磨损性能对于提高离合器使用寿命和可靠性具有重要意义。... 湿式离合器是车辆传动系统中的核心部件,在长时间工作或者极限工况条件下,容易发生由异常摩擦造成的摩擦片表面断裂、打滑、烧蚀和塑性变形等故障。因此,研究湿式离合器摩擦片的磨损性能对于提高离合器使用寿命和可靠性具有重要意义。介绍了湿式离合器的工作原理以及磨损机理,搭建了磨损量测试实验台,并在离合器实验台上进了多次结合试验,试验结果表明:通过对摩擦片磨损前后厚度的测量并且结合油液分析技术能够有效地对磨损量以及磨损的状态进行估测。该试验结果证实了磨损量试验与测试方法案简单可行,试验测试结果可指导湿式离合器摩擦片的减磨和耐磨设计。 展开更多

关键词 湿式离合器 摩擦片 磨损量 测试方法 油液分析

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基于可视图谱特征融合的行星齿轮箱故障诊断

3

作者 荆新岚 黄民 马超 《电子测量技术》 北大核心 2024年第24期171-178,共8页

针对行星齿轮箱振动信号频率信息复杂、时变性强、调制特征明显的问题,提出了基于可视图谱特征融合的行星齿轮箱故障诊断方法。首先将行星齿轮箱信号进行Welch变换得到功率谱,采取可视图算法构建图谱,计算图谱节点的中心性指标并融合成... 针对行星齿轮箱振动信号频率信息复杂、时变性强、调制特征明显的问题,提出了基于可视图谱特征融合的行星齿轮箱故障诊断方法。首先将行星齿轮箱信号进行Welch变换得到功率谱,采取可视图算法构建图谱,计算图谱节点的中心性指标并融合成特征矩阵,最后使用改进的CNN-Inception模型分类得到齿轮箱故障诊断结果。实验结果表明,该方法可以准确识别行星齿轮箱故障,在两种工况的实验数据集上准确率可以达到98.57%,模型具有泛化性。相较于其他方法,该方法能够实现高效、准确的故障诊断。 展开更多

关键词 可视图 特征融合 行星齿轮箱 故障诊断

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基于Ajax的四层架构远程监测系统设计 被引量：23

4

作者 高鹏 徐小力 +1 位作者 吴国新 蒋章雷 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2014年第2期695-699,共5页

针对传统监测系统不具有良好的可维护性、可扩展性及界面友好性,提出了一种基于Ajax和jQuery的四层架构B/S远程监测系统。使用ASP.NET平台对系统进行设计,对各层之间的通信方式做了研究,实现了对风力发电机组的实时监测、机组管理等功... 针对传统监测系统不具有良好的可维护性、可扩展性及界面友好性,提出了一种基于Ajax和jQuery的四层架构B/S远程监测系统。使用ASP.NET平台对系统进行设计,对各层之间的通信方式做了研究,实现了对风力发电机组的实时监测、机组管理等功能。系统使用模块化和代码松散耦合的设计思想,使系统具有良好的可扩展性、灵活性、可维护性。对监测系统的测试结果表明了该系统设计的准确性和有效性。 展开更多

关键词 远程监测 系统架构 AJAX JQUERY ASP NET

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t分布随机近邻嵌入机械故障特征提取方法研究 被引量：15

5

作者 谷玉海 韩秋实 +1 位作者 徐小力 高鹏 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第12期1900-1905,共6页

将t分布随机近邻嵌入(t-SNE)流形学习方法应用于机械振动信号的故障特征提取,实现高维特征信息降维处理。通过小波包分解算法将原始振动信号分解为多层小波子空间,通过计算各层的小波阈值熵构造高维特征数据,然后采用t-SNE方法对构造的... 将t分布随机近邻嵌入(t-SNE)流形学习方法应用于机械振动信号的故障特征提取,实现高维特征信息降维处理。通过小波包分解算法将原始振动信号分解为多层小波子空间,通过计算各层的小波阈值熵构造高维特征数据,然后采用t-SNE方法对构造的高维特征数据进行数据降维,获取低维故障特征信息。采用本特利转子试验台进行故障仿真实验,对采集获得的几种典型故障状态下的振动数据分别基于小波包阈值熵及统计特征构造2组高维数据,并对2组高维特征数据分别采用t-SNE方法进行数据降维处理获得其二维特征数据,通过对比验证了基于小波包阈值熵法构造高维数据后进行t-SNE数据降维的特征提取方法能够更有效的区分故障特征。 展开更多

关键词 小波包阈值熵 流形学习 t—SNE 特征提取

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高精度转速测量方法研究 被引量：16

6

作者 谷玉海 韩秋实 徐小力 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第10期88-90,93,共4页

为了实现精密机电设备控制系统中电机转速的精密测量,提出一种采用FPGA的高精度转速测量方法,该方法在等周期内测量光栅计数脉冲的基础上,对脉冲的截断误差进行测量,有效提高对光栅脉冲的测量精度,并给出了转速测量公式,测量系统提供并... 为了实现精密机电设备控制系统中电机转速的精密测量,提出一种采用FPGA的高精度转速测量方法,该方法在等周期内测量光栅计数脉冲的基础上,对脉冲的截断误差进行测量,有效提高对光栅脉冲的测量精度,并给出了转速测量公式,测量系统提供并行及串行通信接口用于输出测量结果。 展开更多

关键词 高精度 转速测量 FPGA

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多芯线缆自动测试仪系统研制 被引量：6

7

作者 谷玉海 冀欣 +1 位作者 王吉芳 把鑫 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第11期47-49,共3页

对于小批量生产的多芯接头线缆,为了保证焊接质量,需要对线缆进行逐芯检测,采用人工方式检测的效率低下,因此研制了一种多芯线缆自动测试仪,实现多芯线缆的自动检测。仪器以C8051F020单片机为核心,利用CD4067的多切换器实现线缆的切换检... 对于小批量生产的多芯接头线缆,为了保证焊接质量,需要对线缆进行逐芯检测,采用人工方式检测的效率低下,因此研制了一种多芯线缆自动测试仪,实现多芯线缆的自动检测。仪器以C8051F020单片机为核心,利用CD4067的多切换器实现线缆的切换检测,并实现了按键输入线芯数目和数码管显示的功能。经实验验证,该仪器具有方便易用,效率高等特点。 展开更多

关键词 多芯线缆 单片机 自动检测 CD4067

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基于小波包惩罚函数的烟机振动信号软阈值降噪 被引量：5

8

作者 陈涛 徐小力 王少红 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期906-909,914,共5页

为解决烟机振动信号受到噪声干扰这一问题,研究基于小波包阈值降噪的原理和方法,给出了小波包阈值降噪的步骤,阐述了Birgé-Massart惩罚函数确定阈值的原则和软阈值的量化处理,分析了阈值、信噪比和均方误差随惩罚因子的变化规律.... 为解决烟机振动信号受到噪声干扰这一问题,研究基于小波包阈值降噪的原理和方法,给出了小波包阈值降噪的步骤,阐述了Birgé-Massart惩罚函数确定阈值的原则和软阈值的量化处理,分析了阈值、信噪比和均方误差随惩罚因子的变化规律.并将基于小波包惩罚函数的软阈值降噪与Rigrsure、Heursure、Sqtwolog、Minimax4种阈值降噪方法进行了比较.结果表明基于惩罚函数的小波包软阈值方法能有效降低噪声.基于该方法的烟机振动信号降噪在保留信号突变部分的同时,具有良好的光滑性. 展开更多

关键词 降噪 振动信号 小波包 软阈值 惩罚函数

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移动机器人超声波测距避障系统设计 被引量：18

9

作者 李恒 徐小力 左云波 《现代电子技术》 2014年第3期157-159,162,共4页

测距避障是移动机器人适应未知复杂环境的能力之一,准确测出移动机器人和障碍物之间的距离是关键。以dsPIC33FJ256MC710单片机为核心研究设计了一种移动机器人超声波测距避障系统。该系统利用脉冲回波法测距,针对超声波在空气中的传播... 测距避障是移动机器人适应未知复杂环境的能力之一,准确测出移动机器人和障碍物之间的距离是关键。以dsPIC33FJ256MC710单片机为核心研究设计了一种移动机器人超声波测距避障系统。该系统利用脉冲回波法测距,针对超声波在空气中的传播速度受环境温度的影响,设计了超声波速度温度补偿电路。实验结果表明该超声波测距避障系统测量数据准确,能够满足移动机器人在复杂环境中避障的需求。 展开更多

关键词 移动机器人 测距避障 超声波 硬件电路

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基于改进Elman神经网络的烟气轮机运行状态趋势预测 被引量：2

10

作者 陈涛 王立勇 +1 位作者 徐小力 王少红 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第2期367-375,共9页

为提高烟气轮机状态趋势预测的精度,提出一种改进Elman神经网络的趋势预测方法。首先,引入以四分位数和四分位距为基础的箱线图方法判别异常值,并对缺失的数据进行插补,为状态趋势预测提供可靠的全数据序列;其次,根据设备运行状态数据... 为提高烟气轮机状态趋势预测的精度,提出一种改进Elman神经网络的趋势预测方法。首先,引入以四分位数和四分位距为基础的箱线图方法判别异常值,并对缺失的数据进行插补,为状态趋势预测提供可靠的全数据序列;其次,根据设备运行状态数据序列具有的时间依存性,计算数据序列不同时延的相关程度,以相关系数最大值点对应的时延为最优预测步长;最后构建三层最优预测步长Elman神经网络对烟气轮机运行状态全数序列进行趋势预测实例分析。研究结果表明,箱线图法能够简捷快速、直观明了地判别异常值;邻近点中位数插补方法更贴近原始数据分布规律,为最优插补方法;相较其他预测步长的Elman神经网络预测方法,最优预测步长的预测误差最小、预测精度最高;同时,Elman神经网络最优预测步长方法的预测误差较BP、RBF神经网络更小、预测精度更高。改进Elman神经网络趋势预测方法能够为烟气轮机的状态趋势预测提供一种有效的预测方法,该方法还可应用于其他关键设备的趋势预测中。 展开更多

关键词 异常值判别 缺失数据插补 最优预测步长 ELMAN神经网络 状态趋势预测

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陀螺仪动态角度测量系统的设计 被引量：4

11

作者 谷玉海 刘玉龙 徐小力 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2018年第4期122-126,共5页

针对动态环境下载体角度测量,采用双陀螺仪设计动态角度测量系统,实现大型风力发电机运行中风机叶片振动角度的监测。设计的系统由双陀螺仪传感器模块和主控模块构成,均采用ARM Cortex-M0内核微控制运算器对数据进行处理。陀螺仪传感器... 针对动态环境下载体角度测量,采用双陀螺仪设计动态角度测量系统,实现大型风力发电机运行中风机叶片振动角度的监测。设计的系统由双陀螺仪传感器模块和主控模块构成,均采用ARM Cortex-M0内核微控制运算器对数据进行处理。陀螺仪传感器模块采用MPU6050,针对该MEMS器件特性引起的低精度和数据易发散的问题,通过卡尔曼滤波器进行数据处理,改善其鲁棒性。测量系统采用模块化设计,提高了动态测量过程中抗干扰性能。实验结果表明,设计的系统测量动态角范围大,角度测量响应速度快,具有较高的测量精度。 展开更多

关键词 风力发电机 陀螺仪 动态角度测量 STM32 卡尔曼滤波

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风力发电机组早期故障诊断 被引量：2

12

作者 张晓东 许宝杰 +1 位作者 吴国新 左云波 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2015年第3期126-131,共6页

随着风力发电行业的快速发展,风力发电机组装机数量迅猛增加。然而恶劣的工作环境导致风力发电机组故障率较高。通过故障诊断技术及时发现设备存在的故障,进而确保发电机组安全可靠运行,是降低事故的有效途径。提出一种风力发电机组早... 随着风力发电行业的快速发展,风力发电机组装机数量迅猛增加。然而恶劣的工作环境导致风力发电机组故障率较高。通过故障诊断技术及时发现设备存在的故障,进而确保发电机组安全可靠运行,是降低事故的有效途径。提出一种风力发电机组早期故障诊断的方法,通过对风力发电设备运行状态进行实时监测并进行趋势预测,及时发现运行过程中存在的故障隐患,并利用信号处理方法 EEMD对故障信号进行分析处理,提取故障特征信息,进而诊断故障发生的原因和部位等情况,最后综合评价决策釆取适当的应对措施,并通过实验验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 早期故障诊断 BP神经网络趋势预测 总体经验模式分解

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综合传动装置多维磨损界限值制定方法 被引量：3

13

作者 陈涛 王立勇 唐长亮 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第7期13-16,21,共5页

为快速、正确地评价综合传动装置的磨损状况,从优化选择磨损特征,降低磨损特征间的冗余角度出发,提出一种多维磨损界限值制定方法。首先,应用系统聚类确定主要磨损元素,应用相关分析对主要磨损元素的浓度特征、浓度梯度特征和比例特征... 为快速、正确地评价综合传动装置的磨损状况,从优化选择磨损特征,降低磨损特征间的冗余角度出发,提出一种多维磨损界限值制定方法。首先,应用系统聚类确定主要磨损元素,应用相关分析对主要磨损元素的浓度特征、浓度梯度特征和比例特征进行约简;然后对约简后的主要磨损特征进行W正态性检验,对不符合正态分布的磨损特征进行对数变换,最后应用统计学原理制定出多维磨损预警和报警界限值。实例分析结果表明,新方法可以有效缩减制定磨损界限值的数目,且制定的界限值数值更为合理,能够为准确地早期预警磨损故障提供一种有效的方法。 展开更多

关键词 系统聚类 磨损特征约简 W正态性检验 油液光谱分析 早期预警

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提高光电式测色仪测量稳定性的方法 被引量：3

14

作者 谷玉海 冀欣 李江洁 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第9期41-43,72,共4页

稳定性是光电式测色仪的一项重要技术指标,光电式测色仪在长时间重复使用时,受环境温度变化以及光源色温变化的影响,色差测量的结果会产生较大漂移,严重影响测量精度,经常需要对仪器重新进行标定,通过改进积分球的结构,改进电源方案及... 稳定性是光电式测色仪的一项重要技术指标,光电式测色仪在长时间重复使用时,受环境温度变化以及光源色温变化的影响,色差测量的结果会产生较大漂移,严重影响测量精度,经常需要对仪器重新进行标定,通过改进积分球的结构,改进电源方案及增加辅助测量环节,避免重复标定,有效提高测量稳定性。 展开更多

关键词 测色仪 稳定性

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基于YOLOv4网络的违章行为检测算法 被引量：13

15

作者 谷玉海 曹梦婷 +2 位作者 修嘉芸 任斌 刘朔 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2021年第8期114-121,共8页

为了对数量庞大的车辆进行有效管理,使用违章行为检测算法对违章行为进行检测,从而能够更好地通过处罚、警示等手段促使驾驶人遵守交通法规,减少交通事故的发生。针对传统违章检测算法的准确率低、适应环境能力差等问题,使用基于深度学... 为了对数量庞大的车辆进行有效管理,使用违章行为检测算法对违章行为进行检测,从而能够更好地通过处罚、警示等手段促使驾驶人遵守交通法规,减少交通事故的发生。针对传统违章检测算法的准确率低、适应环境能力差等问题,使用基于深度学习的违章检测算法,提高违章检测算法的检测效率、准确率,增强其环境适应能力。针对驾驶人在行驶过程中使用手持电话这一违章行为,使用YOLOv4网络在交通卡口数据集下进行目标检测,检测的mAP可达91.59%,帧频为38.41FPS,准确率较高且可以达到实时检测的要求,并根据设计的违章判据,能够准确地判断当前所检测的车辆驾驶人在行驶过程中拨打手持电话的违章行为。 展开更多

关键词 YOLOv3 YOLOv4 违章行为 目标检测

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基于光纤的光电测色仪系统 被引量：1

16

作者 冀欣 谷玉海 王夏伟 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第2期24-25,35,共3页

为解决钨灯发热对测量稳定性产生的影响,该测色系统将钨灯与测头分离,钨灯与钨灯电源安装在专用光源室中。测色装置固定在主机内,通过光纤将光传输至测头内,并采用PID模块对电流进行稳流控制。简化了测色步骤,提高了颜色测量的自动化水... 为解决钨灯发热对测量稳定性产生的影响,该测色系统将钨灯与测头分离,钨灯与钨灯电源安装在专用光源室中。测色装置固定在主机内,通过光纤将光传输至测头内,并采用PID模块对电流进行稳流控制。简化了测色步骤,提高了颜色测量的自动化水平、测量精度及稳定性。 展开更多

关键词 测色仪 光纤 PID

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跌倒检测的时频特征提取方法研究 被引量：5

17

作者 王天润 苏中 +2 位作者 刘宁 李超 付国栋 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2600-2605,共6页

针对跌倒检测特征值提取的问题,提出了通过分数阶Fourier变换(FractionalFourier Transform,FRFT)进行时频分析并提取特征值的方法,通过穿戴在人体上的15个IMU采集运动过程中的惯性数据,经过多阶次分数阶Fourier变换后,分析并比较其特... 针对跌倒检测特征值提取的问题,提出了通过分数阶Fourier变换(FractionalFourier Transform,FRFT)进行时频分析并提取特征值的方法,通过穿戴在人体上的15个IMU采集运动过程中的惯性数据,经过多阶次分数阶Fourier变换后,分析并比较其特征。比较了8种跌倒姿态的特征分布及这8种跌倒姿态与4种日常运动的特征分布,验证了将分数阶Fourier变换应用于跌倒检测的可行性。 展开更多

关键词 跌倒检测 分数阶傅里叶变换 惯性传感器 特征提取

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双天线GNSS辅助MINS导航方法研究 被引量：4

18

作者 王海璐 苏中 +2 位作者 刘宁 刘洪 付国栋 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2434-2441,共8页

针对单天线GNSS辅助捷联惯性组合(INS)导航系统中,车辆静止及直线运动时航向角发散失效,误差较大,提出一种基于Extend Kalman Filter (EKF)的双天线GNSS辅助MINS组合导航方法。利用GNSS提供精度较高的航向角约束MINS的航向角发散,GNSS... 针对单天线GNSS辅助捷联惯性组合(INS)导航系统中,车辆静止及直线运动时航向角发散失效,误差较大,提出一种基于Extend Kalman Filter (EKF)的双天线GNSS辅助MINS组合导航方法。利用GNSS提供精度较高的航向角约束MINS的航向角发散,GNSS提供的速度和位置于MINS组合。根据双天线的GNSS/MINS组合系统的误差传播特性建立误差状态模型,设计了扩展卡尔滤波组合滤波算法进行仿真验证,通过对比高精度SPAN-CPT(SynchronousPositionAttitudeand Navigation)进行跑车试验。结果表明偏航角,俯仰角精度分别为0.2RMS,0.3RMS,速度位置精度提高,可用于低成本高精度车辆导航。 展开更多

关键词 扩展卡尔曼滤波 双天线GNSS GNSS/MINS组合导航 MEMS

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基于振动时频域特征的气门间隙故障诊断 被引量：4

19

作者 李阳龙 王立勇 +1 位作者 栾忠权 陈涛 《石油机械》 北大核心 2014年第9期48-51,共4页

为了准确实现内燃机气门间隙异常的诊断,提出了基于频带能量特征向量时频域特征的气门间隙故障诊断方法。介绍了小波包改进算法原理及频段能量计算,并以S195四冲程柴油机为研究对象,测取气门间隙正常、进气门间隙异常和排气门间隙异常... 为了准确实现内燃机气门间隙异常的诊断,提出了基于频带能量特征向量时频域特征的气门间隙故障诊断方法。介绍了小波包改进算法原理及频段能量计算,并以S195四冲程柴油机为研究对象,测取气门间隙正常、进气门间隙异常和排气门间隙异常等不同工况下的缸盖振动加速度信号,并对其进行改进小波包分解处理,通过6~8 kHz高频带能量的故障阈值和分析信号时域内气门开启、关闭时刻对应的曲轴转角的变化确定进气门或排气门间隙异常,试验结果表明采用该方法诊断出各工况的故障与实际故障吻合。因此,通过小波包分解后各频带相对能量分布来诊断内燃机气门间隙故障是一种有效且可行的方法。 展开更多

关键词 振动信号 小波包分解 频带能量 内燃机 气门间隙 故障诊断

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脉冲激光测距中高精度时间测量时钟信号误差补偿 被引量：8

20

作者 余浩 赵旭 苏中 《激光杂志》 北大核心 2020年第7期23-26,共4页

高精度时间测量技术在激光测距中有着重要作用,而时钟信号周期误差是影响时间测量精度的关键。传统的时钟周期校准往往只将测量过程中最后一个时钟周期的误差作为校准参数,无法对整个测量过程中的误差进行补偿。针对这一问题,提出了脉... 高精度时间测量技术在激光测距中有着重要作用,而时钟信号周期误差是影响时间测量精度的关键。传统的时钟周期校准往往只将测量过程中最后一个时钟周期的误差作为校准参数,无法对整个测量过程中的误差进行补偿。针对这一问题,提出了脉冲激光测距中高精度时间测量时钟信号误差补偿的方法,通过测量计时芯片在不同时间下的时钟周期误差,构造误差曲线以对测量结果进行补偿,提升了时间测量系统的测量精度。使用TDC-GP22专用计时芯片设计了时间测量系统并进行了测试。测试结果表明,系统平均绝对误差为0.38 ns,最小误差可达到65 ps。 展开更多

关键词 激光测距 时间间隔测量 TDC-GP22 时钟信号误差曲线 高精度

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