摘要：为了解决传统电阻式、磁式等角度传感器存在磨损严重、易受电磁干扰的问题,设计了一种基于激光光斑图像识别的角度传感器,采用灰度重心法计算出光斑的中心点像素坐标,根据光斑中心点像素坐标来计算当前输入的角度值。采用傅里叶曲线拟合法,将中心点像素坐标和输入角度值拟合成一条平滑的曲线。并采用改进的反向传播(BP)神经网络算法对输入、输出曲线存在的非线性进行补偿。实验结果表明:进行非线性补偿后的角度传感器的非线性误差为1.017,降低了1.069。其迟滞性、灵敏度、分辨率和平均测量误差分别为±2.65%、2.428/(°)、2560像素/(°)和0.6°。

摘要：针对现有霍尔角度传感器、光电编码器等存在编码难度较大、成本较高的问题,设计了一种新型的角度传感器,主要由激光器、摄像头、转盘和转轴组成,转轴带动转盘转动时,转盘上的激光器发出的激光束在摄像头中的成像上形成光斑,利用二阶矩法识别出光斑中心点坐标,并将其转换为对应的旋转角度值。利用傅里叶级数拟合法对旋转角度与光斑中心点坐标进行拟合分析,以确定传感器的非线性特性。并采用小波神经网络(WNN)对传感器存在的非线性问题进行补偿。实验结果表明:经WNN补偿后,传感器的非线性误差从2.39降低至1.56,测量精度达到了0.84°。

摘要：为了解决现有霍尔角度传感器存在成本高、易受电磁干扰的问题,设计了一种基于光斑识别的角度传感器,将摄像头与激光发射器放置在一个密封的铝盒内,由旋转轴带动激光发射器转动,并向摄像头发射激光束,在摄像头端采集到的图像上形成不同像素的光斑,将每一个光斑中心点坐标转换为旋转轴转动的角度。采用基于最小二乘的椭圆拟合算法,对光斑中心点像素坐标进行计算。再利用高斯曲线拟合法,对输入输出曲线进行拟合,以分析传感器的非线性误差。并利用反向传播(BP)神经网络算法对传感器进行非线性补偿。实验结果表明:经BP神经网络算法补偿后,传感器的平均非线性误差为1.63、均方根误差为1.24,比未补偿前分别降低了0.61和2.56。且测量的均方误差为0.8°。

摘要：针对目前工业机器人角度传感器测量精度低、控制算法复杂等问题,设计了一种基于平滑滤波的工业机器人角度传感器测量精度分析方法。对传感器获取的初始数据采用Savitzky-Golay滤波器进行优化,过滤后的误差更低,能有效减少传感器的输出误差。当训练到200步后符合设定精度要求,具有较快的收敛速度,显著提高测试效率。该研究有助于提高传感器测试在工业机器人上的应用效率,也可拓宽到其他的领域。

摘要：本文基于光从光密介质传到光疏介质时，在临界角附近随光的入射角的微小变化，光的反射率发生急剧变化的原理，设计了利用临界角棱镜组成的多次反射型临界角角度传感器。通过光学式差动检测方法，减小了反射光所固有的随入射角的变化，其反射率变化曲线的非线性，进而通过检测光的反射率，可高精度地检测角度变化量。该传感器体积小结构简单，可通过调整初始入射角、反射次数及反射光的性质控制其精度和测量范围，可设计适于多种精度要求的微小角度的精密测量仪器。

摘要：针对现有建筑角度测量仪的测量精度低、显示不稳定,无法满足客观要求的现实难题,提出了一种基于角度传感器SCA61 T的新颖数字式建筑角度测量仪设计方案。分析了系统微扰和机械误差产生的主要原因,提出了利用平均中值滤波、标准角度标定和线性拟合进行误差补偿的新方法。仿真分析和实际应用表明,设计的建筑角度测量仪测量精度达到0.05°,显示精度达到0.01°,大大提高了测量角度的精度,大幅度的减小了误差,同时提高了角度测量值的显示稳定性,能够满足现代建筑领域的实际应用需求。

摘要：针对我国目前自动焊接设备落后,进口设备价格昂贵的现状,重新设计了某进口全位置自动焊接设备的自动控制系统;引入了角度传感器,不仅适应了不同管径的焊接需求,而且降低了操作难度,有利于自动焊接设备的推广和应用;运用最小二乘法找到了系统参数与角度传感器所采集信号之间的函数关系,实现了系统参数的平滑改变,使系统性能更加优化。

摘要：提出了一种采用线阵CCD器件实现小角度测量的设计方案,该方案利用自准直原理进行测量,可以有效地降低测量误差。阐述了自准直测量原理,给出了硬件设计,并采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)驱动和检测CCD信号。同时,综合考虑到量程大和测量误差小的具体要求,利用光学拼接的方法满足了设计要求。

摘要：感应式非接触角度传感器性能优良,日益得到广泛应用,其在植入式医疗器件状态监测领域的应用前景尤被看好。对作为感应式非接触角度传感器基础的电磁耦合系统进行设计研究。详细分析了感应式非接触角度传感器的基本测量原理,并基于该原理使用电磁场有限元分析软件Ansoft Maxwell 3D对其电磁耦合系统进行了仿真设计并制作了样机,实验结果证明了仿真研究和设计结果的合理性和可行性。

摘要：为解决采煤机自动高调中缺乏有效检测手段的问题,在分析采煤机摇臂结构和工作原理的基础上,提出了适合采煤机实际工况的摇臂角度测量方法,并设计了基于巨磁阻效应的角度传感器。传感器通过在摇臂销轴处安装摇杆-旋转机械部件以获取摇臂位置,并将其摆动转换为磁场旋转运动;采用集成巨磁阻(IGMR)芯片TLE5012B作为磁感应元件,单片机STM32F103C8T6为核心控制单元,实现角度信号的采集、转换、处理、显示、Wi Fi和RS485方式传输等。试验结果表明:基于巨磁阻效应的采煤机摇臂角度传感器在采煤机摇臂摆动范围内具有良好线性关系,非线性度为0.13%,最大绝对误差为0.23°,最大相对误差为0.20%,可实现较高精度的角度测量。