传感器测量不确定度的卷积评定方法

传感器作为测试系统的首要环节,其测量不确定度对测试结果影响最大。为此,分析了传感器主要不确定度来源,讨论了传感器测量不确定度常用的评估方法的优劣。针对当前传感器测量不确定度评估存在问题,提出了采用卷积原理来评定传感器合成不确定度的一种新方法,并运用MATLAB实现了该方法;最后以称重传感器作为实例验证了该方法的有效性。     

FFT算法截断不确定度评估

截断不确定度是快速傅里叶算法(Fast Fourier Transform,FFT)不确定度评估中的一个重要来源。将截断不确定度分解为：频谱泄露不确定度、加窗和栅栏效应不确定度进行分析。将采样周期个数分解为整部部分和小数部分,确定小数部分引起的频谱泄露误差区间,以此为基础给出频谱泄露不确定度的评估方法;将加窗和栅栏效应引入的不确定度作为一个整体分析, 避开分量之间的相关性,以三角窗为例给出了一个通用的评估方法。之后利用GUM(Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement)中的B类方法对其进行评定,评定时假设舍入测量不确定度为反正弦分布,并通过对频谱泄露不确定度、加窗和栅栏效应不确定度进行合成,得到最终的截断不确定度,在此基础上建立了FFT截断不确定度的通用评估方法。     

分光光度计测量结果的不确定度评定

测量不确定度是对测量结果而言,表达这个结果分散性程度的参数,是计量学中的一个重要内容。本文对分光光度计校准过程的透射比示值误差测量结果的不确定度和波长示值误差测量结果的不确定度进行了评定,给出了评定方法、步骤及结果,并对测量不确定度进行了讨论。     

等精度直接观测平差的不确定度评定

测量不确定度是测量结果带有的一个参数，用以表征合理地赋予测量结果的分散性。不确定度是说明测量水平的主要指标，是表示测量质量的重要依据。本文旨在利用测量不确定度评定方法引入航海船位误差理论中，通过采用不同的不确定度评定方法进行比较，使船位误差理论更趋丰富。     

不确定度在船舶实验流体动力学中的应用分析

虽然不确定度在测量领域已获得广泛应用，然而由于实验流体动力学原理和方法的复杂性，其应用还不成熟。当前的不确定度评定方法，是以国际不确定度评定指南GUM(Guide to the Expression of Uncertainty in Measure)为标准，然而，指南“GUM”只是给出了评定与表述不确定度的一般规则，并不是详尽的技术规范和说明，而且并不讨论所评定的不确定度如何运用于某种目的。因此，根据“指南GUM”制定某些专业标准是必要的。然而如何把“指南GUM”和实验流体动力学有机的结合，给出合理评定试验结果的不确定度是当前困难所在。本文以现有的研究为基础，详细分析了当前不确定度评定方法和实验流体动力学的特点，给出二者结合的方法，以期为建立在实验流体动力学中的不确定度评定标准提供参考。     

扭矩标准装置测量结果的测量不确定度分析与评定

文章论述了扭矩标准装置测量结果的测量不确定度的分析与评定,具体分析了测量不确定度的各分量的来源,并按各分量的分布特点计算了各不确定度分量,报告了评定结果。     

闸门开度示值误差测量结果的不确定度评定

介绍了闸门开度计闸门开度示值误差测量结果的不确定度评定方法。按照测量不确定度的传播规律建立数学模型,通过对各分量标准不确定度分析计算,实现对不确定分量的汇总,求出合成不确定度和扩展不确定度。结果表明,闸门开度示值为1.0m时,扩展不确定度为4.02m。     

负阶跃动态扭矩标准装置

100N.m负阶跃动态扭矩标准装置用于校准扭矩传感器的动态性能。它通过测量扭矩传感器负阶跃激励时间τ而获得其固有频率ωn。文章阐述了该装置的工作原理、关键技术、试验数据、不确定度分析。装置的技术指标:量程范围100N.m;τ≦5ms;不确定度U=5%,k=2。这是国际上首台动态扭矩标准装置。     

CS116测试不确定度评估和应用

根据电磁兼容标准GJB151A-97和GJB152A-97中规定的要求和方法,以CNAS-GL07：2006为依据,对CS116测量不确定度进行了评估,得到不确定度的评估结果,并对应用进行了探讨。     

牺牲阳极电化学性能试验电容量不确定度的评定

无论船用阳极还是海洋钢结构导管架、海底管线阳极,电化学性能指标都是必不可少的.按照测量不确定度评定的基本步骤,给出了用于实验室牺牲阳极电化学性能试验电容量不确定度评定的通用公式.一般工程技术人员对具体检测参数的试验结果仅需按照给定的公式进行计算即可求得其测量不确定度,而不必每次都要由资深技术人员做复杂的评定,节省了时间,提高了效率,也使得这种不确定度评定变得简单.     

基于结构动力学特性的高桩码头横向排架传感器优化布置方法

为了对高桩码头结构健康监测系统中的传感器布置提供理论指导,提出了一种基于结构动力学特性的传感器优化布置方法。在对高桩码头代表性结构单元横向排架进行结构动力学分析的基础上,运用模态应变能法选择高桩码头横向排架传感器初始测点;建立初始模态矩阵,然后利用模态置信度法和序列法对模态矩阵进行迭代、优化,确定传感器测点布置。建立了单个横向排架的数值仿真模型,利用传感器优化布置方法得到横向排架7根桩基的传感器测点布置结果,并对测点布置进行评估。模态向量间的夹角趋于正交,传感器布置方案有效,证明该传感器优化布置方法适用于高桩码头的传感器优化布置。     

基于数据融合的船舶电网参数测量研究

采用单传感器的传统船舶电气参数测量方法存在很多缺陷，会受到传感器的测量噪声和电网中的电磁干扰等影响，从而影响参数测量的精度和测量结果的稳定性。为此，应用状态估计技术和多传感器数据融合理论，提出了一种新的船舶电气参数测量方法。首先建立电压和电流的状态模型，将其连续的动态方程离散化，用于数字信号处理器（DSP）中。然后采用卡尔曼滤波和无反馈分布式融合来对离散化后的采样数据进行融合，从而得到全局数据融合的最优估计。最后，经过一个周期的采集数据估计值进行有效值计算，在液晶屏中显示出来。与单个传感器的检测方法相比，该检测方法具有更高的精度和更好的稳定性。仿真结果和实验测试结果都证明了本检测方法的有效性和优越性。     

一种船用传感器集成平台的设计

介绍基于ARM7微控制器,设计船用传感器集成平台的硬件软件实现方法,给出了以S3C44B0X芯片为核心的硬件设计原理图,详细阐述了S3C44B0X CPU核心电路、模拟信号测量电路、周期信号测量电路以及系统测控软件的设计方法.ARM船用传感器集成平台,利用其强大的测量控制能力及数据计算处理能力,可以配接机舱内十多种模拟式和数字式传感器,应用于中小型船舶机舱集中监视与报警系统中.     

高速高频船舶舵机系统动态特性分析与研究

为船舶高速高频舵机的设计提供理论依据和技术支撑,提出了基于ADAMS、SIMULINK和AMESim的联合仿真分析的新方法,分析了船舶舵机分系统单元、非线性因素与整机系统动态特性的关系。基于ADAMS、SIMULINK和AMESim建立了船舶舵机系统联合仿真模型,从时频角度研究了变量泵、控制系统、反馈机构及传感器的特性,以及间隙、死区、泄露、灵敏度等非线性因素对舵机系统频响特性的影响关系和规律,得出了高速高频舵机设计的一般准则。     

Optical fiber based slide tactile sensor for underwater robots

In the underwater environment, many visual sensors don’t work, and many sensors which work well for robots working in space or on land can not be used underwater. Therefore, an optical fiber slide tactile sensor was designed based on the inner modulation mechanism of optical fibers. The principles and structure of the sensor are explained in detail. Its static and dynamic characteristics were analyzed theoretically and then simulated. A dynamic characteristic model was built and the simulation made using the GA based neural network. In order to improve sensor response, the recognition model of the sensor was designed based on the ‘inverse solution’ principle of neural networks, increasing the control precision and the sensitivity of the manipulator.     

船舶轴系的动态校中计算

利用有限元建模与数值计算相结合的方法，进行了船舶轴系的动态校中计算。在计算过程中，针对某一具体船型，考虑了螺旋桨动态变化的作用力、轴承油膜的动力特性以及支承与船体的刚度。实船测试的结果表明所建立的动态校中模型是可信的。利用已建立的动态校中模型，计算了多种工况的轴承动反力，讨论了不同转速、不同工况下轴承动反力的变化趋势，得到了一些有价值的结论，给生产实际提供了理论指导。     

基于蒙特卡洛法的实船功率性能试验不确定度分析

针对实船功率性能测量与分析涉及因素多,难以通过传统GUM法对修正得到的理想状态功率与航速结果进行不确定度评价的问题,提出基于蒙特卡洛法的实船功率性能不确定度分析方法,分析实船功率性能试验中的主要不确定度源,依据ISO15016数据处理方法建立测量模型,以大连海事大学教学实习船“育鲲”轮为对象分析实船功率性能试验与不确定度,获得了功率和航速测量的不确定度水平与主要影响量,验证了不确定度分析方法的适用性。     

基于D-S证据理论的舰船技术状态评估方法

在简要叙述船舶技术状态评估现状的基础上,提出了基于D-S证据理论的舰船技术状态评估方法。介绍了船舶技术状态评估的重要性和发展现状,以及可处理由不知道所引起的不确定性的D-S证据理论和基于D-S证据理论的决策方法;通过实例详细阐述如何用D-S证据理论进行舰船技术状态评估。实例证明,通过应用D-S证据理论,提高了舰船技术状态评估的准确性和可靠性,降低了评估的不确定性。     

考虑算法的实船试航船速测量不确定度分析

实船试航中影响船速测量结果的因素很多,对其进行测量不确定度分析时应考虑的不确定度来源也有很多。采用“测量不确定度表示指南”规定的方法,将船速算法作为不确定度源,对其测量结果进行了不确定度分析。不确定度分析以某油船为例,分别考虑了实际航速平均法和逐点法两种算法,并对两种算法得到的结果作了讨论。