动态激光轨距测量

本文介绍一种利用激光和光电耦合器件（ＣＣＤ）测量铁路轨距的新技术，它能够实现在较高速度下，以较高的精度，非接触测量轨距。     

一种新型传感器在表面轮廓测量中的应用

介绍了一种新型的接触与非接触两用传感器,该传感器的非接触测量方式是基于改进傅科聚焦探测法原理,而接触测量方式则是基于微恒力电感测量原理。该传感器具有较大量程和较高分辨率等特点,可应用于表面轮廓测量系统中。     

基于DSP的CCD驱动电路的设计

DSP系统具有高速，小型化，稳定性好，精度高，集成方便等特点，与传统的MCS－51、96系列单片机驱动电荷耦合器件（CCD）的方法相比，用DSP单片机驱动线阵CCD有着更优越的性能，在研究了线阵CCD驱动电路波形的基础上，设计了用TMS320C31DSP9数字信号处理器来驱动线阵CCD的方案，并进行了装调。     

钢轨断面全轮廓磨耗的激光视觉动态测量

钢轨磨耗直接影响铁路运行安全,为了替代目前手工测量方式,提高测量精度和效率,研究并设计了线激光钢轨断面全轮廓视觉测量系统来实现钢轨磨耗动态测量.首先通过计算激光视觉测量模型完成激光测量单元的结构设计,然后采用平面标定法对测量头进行精确标定,获取激光平面与传感器成像平面之间的映射关系,将拍摄的钢轨轮廓光条图像还原为实际钢轨断面轮廓;利用钢轨同一截面两侧轮廓中轨头踏面轮廓相同的特征获取钢轨断面全轮廓数据,采用ICP精确配准将钢轨两侧测量轮廓合并,其中轨头踏面轮廓采用欧式聚类和距离分割方法提取;最后以双侧未磨损轨腰轮廓及其特征点为基准,将测量钢轨全轮廓与标准钢轨轮廓进行配准对比,获取钢轨磨耗值;将线激光钢轨磨耗测量单元装载于自行研制的轨道测量小车上进行现场测量试验.研究结果表明:该测量系统标定精度可达4.922×10^-3 mm,测量速度可达21.6 km/h,与钢轨磨耗尺测量值对比垂直磨耗、侧边磨耗平均偏差约为0.023 mm和0.093 mm,对同一对象多次重复测量最大偏差小于0.05 mm,该测量精度满足公务要求,提高了测量效率,便于铁路测量数字化管理.     

封闭式连通管挠度测量系统动态特性研究

挠度的长期、自动、准确、快速测量一直是大跨度桥梁监测的重点和难点.在简要对比现有挠度监测方法的基础上,介绍了近年来兴起的封闭式连通管挠度测量系统,分析了其动态挠度测量的实现原理和量值传递过程,通过振动台试验测定了系统的动态特性.理论分析和试验结果表明,压力传感器的存在改变了管道的终端阻抗,显著影响了管道压力传递的动态特性;同时压力传感器较低的通频带可能会带来不可忽视的测量失真.针对这两个影响因素,讨论了提升系统动态特性的可行方法,并对系统的研究和改进方向提出了建议.     

带闭环控制数字传感器的动态建模

带闭环控制数字传感器是一种小功率随动系统，将测量和控制结合在一起，是测量控制管理一体化技术的基础．文中以自动平衡数字秤为例，详细分析了数字秤各部分结构参数对系统动态性能的影响，并建立了数学模型．根据系统动态性能指标的要求，如具有快速的、精确的响应，稳态误差小等，设计了控制器，并利用MATLAB语言对该数学模型进行了仿真．仿真结果表明：所设计的自动平衡数字秤具有超调量小、调节时间短、软件实现简单等优点，能满足实际应用对自动平衡数字秤的动态性能要求．     

激光线扫描测量数据点的处理方法研究

在分析激光数字化测量数据点的基础上,提出利用圆心距偏差判别法对测量数据进行平滑处理,修正个别测量异常点位置,再利用基于弦高的自适应数据采样法,对数据点列进行精简,消除冗余数据,使数据点的分布自适应于曲线曲率,达到优化数据点的分布及减少描述曲线数据量的目的.实验结果表明该方法能够对测量数据进行较好的精简优化.     

一种快速精密位移测量电路的设计

本文分析了双螺管线田基动型电感传感器交流电桥的电气特性，介绍了一种位移测量电路，该电路对传感器测量电排进行高精度恒交流激励，跟踪采样被测交流信号峰值，保证了测量的快速精密。     

振弦式传感器用于动态测试的可行性分析

通过对振弦式传感器工作原理的研究,搭建了振弦式传感器的结构应力信号动态采集系统,并以悬臂梁为试验对象,与信号测试设备——东华DH（5923_1394）进行了数据采集对比试验,然后利用Matlab对采集结果进行了相关性分析,确定了利用振弦式传感器在机械结构应力动态测试中的可行性.     

活塞动态测量的引线机构的仿真与优化

从机构学的角度提出了引线机构的运动学和动力学模型，并实现了引线机构的动态模拟，探讨了引线机构的优化设计方法，并具体应用在6105QC柴油机的引线机构的计算机辅助设计中，结果表明所提出的引线机构的运动学和动力学模型是合理的，优化设计方法是可行的。     

多核SVM对传感器动态建模的研究

针对传感器的动态特性,提出了一种基于多核最小二乘支持向量机对传感器进行动态建模的方法.通过不同核函数的线性加权组合构造新的等价核,由于构造的等价核函数兼具了全局核函数和局部核函数的优点,从而降低了建模精度对核函数及其参数的依赖性.在理论上详细介绍了多核最小二乘支持向量机回归参数和模型输出值的求解方法.通过仿真实验验证了该方法的可行性.将该方法与标准的最小二乘支持向量机方法进行比较,证明了该方法在一定噪声存在的情况下,具有良好的抗噪性和较高的建模精度.     

石英式动态汽车衡的设计与实现

为了配合公路管理部门对超载行为进行打击和处罚,特研发了用于快速不停车动态称重系统。石英式动态汽车衡,是一种对道路行驶车辆进行质量称量的一种自动衡器。根据系统特点,即对行驶车辆的每一个轴(或轴组)分别称量,且能自动累加轴(或轴组)的称量结果,获得车辆总重量和轴(或轴组)载荷,又可称为动态轴重衡。     

车辆姿态测量仪表的设计

设计了车辆姿态测量仪表系统,系统使用多传感器组合的方法测量车辆的姿态信息。主要包括倾角测试模块、方位夹角测试模块、海拔气压测试模块、时钟显示模块。所设计的姿态仪表能够直接测量当地的气压、海拔、车辆行走方位、汽车行走过程中的前后左右的倾角、系统实时时间等。该测量仪表能直接接在汽车的电源和点火开关上即可使用,安装十分方便,经过实际的装车试验,该测量仪表针对外界环境的变化,传感器能迅速的采集信号,液晶能实时的刷新显示,系统运行稳定,并具有很高的测量精度。     

激光动态弯沉测量车与落锤式弯沉仪对比分析

激光动态弯沉测量车和落锤式弯沉仪(FWD)是目前应用最普遍的两种路面结构强度检测设备。为比较两种设备检测结果的相关性,对两种设备的现场实测值和动力响应曲线进行拟合,结果显示:激光动态弯沉测量车的检测值略大于落锤式弯沉仪的检测值;利用落锤式弯沉仪作用于路面产生的力学响应数值和通过激光动态弯沉测量车得到的速度和路面力学响应的关系,可知落锤式弯沉仪作用于路表时,相当于激光动态弯沉测量车的行驶速度为80~90km·h-1。因此,使用激光动态弯沉测量车进行检测时,可将其速度保持在80~90km·h-1。     

动态识别道路坡度的多传感器信息融合方法

在行驶中动态识别道路坡度的大小是采用电控机械自动变速器的车辆实现智能换挡控制的重要环节之一，也是目前的一大技术难题，针对这一问题，提出了采用多个传感器信息融合来识别坡度角的方法，建立了数学模型，并对识别误差进行了分析。     

宽动态瞬变信号记录测量分析系统的研制

针对基桩动态测试中，宽动态瞬时信号的记录测量问题，考察了国内外相关仪器的性能和特点，讨论并比较了几种不同的测量方案，提出了用“浮点Ａ／Ｄ”法扩展测量系统的动态范围；用于触发技术捕瞬时信号前沿。     

浅谈用实时三维动态监测提高道路施工测量的可靠性

施工测量过程中经常进行人地坐标与建筑坐标的相互转换。在道路施工测量时,也经常遇到线路坐标与人地坐标的相互转换。采用实时三维动态测量能够提高测量可靠性,加强效率,从而减少道路施工前的技术准备时间。     

几何参数设计对相邻电容传感器性能的影响

针对相邻电容传感器存在的测量信号微弱的问题,研究了相邻电容传感器的几何参数设计对传感器性能的具体影响,并通过几何参数的优化大幅度提高传感器测量性能.提出包括穿透深度、信号强度与噪声抑制、测量灵敏度与动态测量范围的相邻电容传感器性能综合评价细则.针对环形相邻电容传感器进行了极板几何面积变化对传感器性能影响的研究分析;设计了矩形、环形、交叉指形和螺旋盘形4种结构的相邻电容传感器,在等参数同测量环境下,对各相邻电容传感器分别进行电场仿真和边缘电容测量值比较,确定传感器几何形状对传感器性能的具体影响.实验结果表明,相邻电容传感器几何参数对传感器测量信号强度与测量灵敏度影响明显,复杂交叉指形与螺旋盘形的电容传感器测量区域的总体测量灵敏度比单结构的环形、矩形传感器的分别提高了66.8%与33.5%.      

用于短脉冲激光与牙齿作用过程监测的声学传感器的设计

介绍了用于激光和牙齿作用后产生的等离子体监控的声学传感器的设计方法,可用于对激光作用过程的监控。