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有高精度**讀數的低成本旋轉編碼器

ednchina

有高精度**讀數的低成本旋轉編碼器 旋轉編碼器通常用于帶伺服反饋的定位系統,這種情況下,編碼器的成本一般并不重要。但編碼器也會用于對某些用戶界面上旋鈕位置的編碼,例如音頻系統上的音量旋鈕。對于這些旋鈕,可以為求低價、高精度和**讀數值而選擇電位器,但它們行程有限,通常不到340°,或者可選擇光機式旋轉編碼器,它的行程沒有限制,但價格較高,精度低,只有相對讀數值。本設計實例嘗試將兩者結合起來,兼具了電位器的優點,以及光機旋轉編碼器無邊界操作的特性。 編碼器采用了標準電位器的結構技術,因此便于生產。它基本上是一個雙電刷正交式**電位器。它有一個全圓的阻性材料環,兩端接電,兩個電氣獨立的刷片在上面移動。兩電刷片相互間為90°角的機械連接(圖1)。 微控制器中的ADC讀出兩個信號,固件用這兩個信號確定軸所處的象限。知道了象限以后,就可以用兩個電刷的信號計算出軸的位置。當刷片到達了電源連接處時,由于非線性響應,應忽略這個信號(圖2)。兩個電刷間有90°角,因此不可能同時處于非線性位置。今天,即使*基本的微控制器也會帶一個10位ADC,因此兩信號合計有11位分辨率,或優于0.2 °。如果應用不需要**讀數,或使用軟件復位時,微控制器

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懸臂梁結構光纖光柵溫度自補償位移傳感器實驗研究

電子設計工程

0 引言自從1978年K.O.Hill等人**在鍺硅光纖上用駐波持續曝光制作成**個光纖布拉格光柵(FBG)以來,FBG的應用研究引起了全世界學者的廣泛關注。光纖光柵傳感器的材料優勢及傳感優勢使FBG傳感技術近年來引起人們極大的興趣。在光纖光柵傳感方案中,溫度補償的準確性和可靠性對測量結果的準確性有非常大的影響,要做到合理準確又有效的溫度補償,只能通過單個傳感器的溫度自補償來實現。本文在FBG的傳感機理上,依據懸臂粱結構提出一種位移傳感器方案,此方案結構簡單、運行穩定,且能夠實現溫度補償與減小外界干擾的作用,獲得較高的靈敏度。1 原理基本結構原理為,圖1為矩形懸臂梁基本結構,粱長為L,梁軸線的曲率為p(η),梁的軸線稱為撓度線,則曲線上任一點η處在外力F作用下的縱坐標f(η)即為該點的撓度,傳振原理為,當自由端有靜撓度y時,距離固定端為的截面處的靜撓度f(η):由上式可以看出η的截面處的靜撓度f(η)與梁長L和距離固定端距離η都有關系,且在L一定時,η越小,f(η)越大,在一定時,L越大,f(η)越小。 FBG傳感原理為,光纖光柵在受到外界因素如溫度、應力等的影響時,其光柵周期和纖芯的

一種多制式傳感器的數據融合算法

子設計工程

0 引言將不同制式的傳感器采用分布式、組網探測的方式能夠有效對付現代戰爭的“四大威脅”。在分布式組網探測系統中,通常采取如下方式進行處理:首先由各個探測器形成局部航跡;然后將航跡數據上報到上級情報中心;*后情報中心對各局部航跡進行數據融合得到一個次優的融合航跡。多種傳感器的目標關聯方法主要有兩種方案,一種是測量一航跡關聯方案;另一種是航跡一航跡關聯方案。本文在此分析討論的航跡一航跡關聯算法,適用于包含有三坐標雷達、兩坐標雷達和紅外探測器這三種傳感器組成的分布式網絡處理系統。在該分布式處理系統中,各個探測器先各自形成獨立的局部航跡,然后將航跡數據上報到情報融合中心進行數據融合處理并*終形成融合航跡。情報融合中心數據處理的難點在于有三種探測器測量值形式各不相同,除三坐標雷達的局部航跡可以提供狀態估計以外,另外兩種傳感器都僅能提供每條局部航跡對應的測量集。1 模型建立與分析下面以三種探測值的幾何模型為基礎定義測量一測量間的距離,在此基礎上進一步定義了測量集一測量集間的距離,并作為航跡一航跡關聯的定量度量。通過這種處理后,航跡關聯問題被轉化為了單純的聚類問題。在狀態估計上本文采用數據壓縮方式。

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數控技術在螺旋轉子加工中的應用

21ic

一、前言 螺旋轉子是轉子流量儀表中的心臟零部件,根據流量計的規格和用途,螺旋轉子的截面形狀和導程都有所不同。螺旋轉子的截面形狀一般由漸開線和擺線組合而成。以往,螺旋轉子的加工一般是在普通銑床上采用成形刀及配掛齒輪的方法加工而成。由于從國外進口成型刀的價格很高,而目前國產成型刀由于制造技術的限制無法達到精度要求,又沒有有效的手段進行檢測,在加工一個轉子過程中需要幾把成形刀才能加工到位,而且刀具磨損后就無法再使用,使制造加工成本很高。螺旋轉子一般采用鑄鐵材料制造,加工時切削負荷較小,但零件在使用過程中易磨損和腐蝕。如果采用鋼材來替代鑄鐵,成型刀加工的切削負荷將急劇加大,產品的加工和改進都很困難。 2002年初,上海一家用戶在購買數控機床時,提出了能不能用普通標準刀具來替代成形刀加工螺旋轉子的想法。經研究,我們采用CAD/CAM軟件對螺旋轉子零件進行三維造型,將其輪廓全部數字化,采用標準球刀,編制數控加工程序利用多軸插補的方式在四開公司生產的帶第四軸(數控分度頭)的數控銑床上進行加工,取得了成功。加工精度大大提高,齒厚、齒形符合技術要求,表面粗糙度大大降低,零件可以不用修配直接用于計量泵的裝

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基于ISP1581的USB數據采集系統的實現

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數據采集廣泛應用于信號檢測、信號處理、儀器儀表等領域。目前,有各種數據采集卡或采集系統可供選擇,但由于數據源以及用戶需求的多樣性,有時并不能滿足要求。特別是在某些應用中,需要同時高速采集多個通道的數據,而且為了分析比較各通道信號間的相互關系,常常要求所有通道的采集必須同步。目前常用的數據采集卡是具有ISA總線、PCI總線等接口形式的A/D采集卡,雖然數據傳輸率很高,但是還存在整個系統笨重,缺乏靈活性,不能實現即插即用,不適合小型、便攜設備應用等缺點。通用串行總線(USB)是為了解決日益增加的PC機外設與有限的主板插槽和端口之間的矛盾而制定的一種串行通信標準。USB的出現很好地解決了以上問題。USB不僅具有快速的傳輸性能,而且USB協議本身具有其糾錯能力,它的即插即用模式和易擴展性能都具有很強的發展前途和應用價值。根據項目實際需求,本文設計了一種基于ISP1581的高速USB多通道數據采集系統,系統*高采樣率每通道可達500 K字,并且具有增益控制調節、外觸發同步采集等功能,目前該系統已成功地應用于某水下定位系統。1 系統硬件組成如圖1所示,系統由信號調理電路模塊、A/D采集模塊、USB

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