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基于多谐差相信号的MHD微角振动传感器频率特性测试法
1
作者 朱占霞 李醒飞 +5 位作者 刘帆 夏赣民 李嘉峰 李建翔 宋林珂 闫慧敏 《传感技术学报》 北大核心 2025年第4期571-578,共8页
频率特性是衡量MHD微角振动传感器动态性能的重要指标,该指标的准确评估对传感器研制与改进具有重要意义。针对传统的正弦扫频法测试MHD微角振动传感器频率特性效率低的问题,研究了基于多谐差相信号的最小二乘频率特性测试法。通过仿真... 频率特性是衡量MHD微角振动传感器动态性能的重要指标,该指标的准确评估对传感器研制与改进具有重要意义。针对传统的正弦扫频法测试MHD微角振动传感器频率特性效率低的问题,研究了基于多谐差相信号的最小二乘频率特性测试法。通过仿真和对比实验,验证该方法的测试效果。实验结果表明,该方法的标度因数的相对误差小于±1.5%,其变异系数不超过1%,相位差的绝对误差不超过±0.50°,其变异系数不超过8%,非线性误差小于±2%;测试结果与正弦扫频法的测试结果相比,测试时间缩短了94.74%。基于多谐差相信号的最小二乘频率特性测试法可代替基于单频正弦信号的正弦扫频法,用于快速准确测试MHD微角振动传感器的频率特性。 展开更多
关键词 mhd微角振动传感器 频率特性测试 多谐差相信号 最小二乘
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MHD角速度传感器在航天任务中的应用 被引量：18
2
作者 霍红庆 马勉军 +1 位作者 李云鹏 邱家稳 《真空与低温》 2011年第2期114-120,共7页
MHD角速度传感器具有质量轻、体积小,高频宽带测量等特点,是空间应用的理想惯性传感器。首先介绍了MHD角速度传感器的原理,以及其在航天卫星平台振动测量方面的成熟应用;其次分析了MHD角速度传感器需要解决的关键技术;最后展望了我国对... MHD角速度传感器具有质量轻、体积小,高频宽带测量等特点,是空间应用的理想惯性传感器。首先介绍了MHD角速度传感器的原理,以及其在航天卫星平台振动测量方面的成熟应用;其次分析了MHD角速度传感器需要解决的关键技术;最后展望了我国对其在航天任务中的应用前景,以期望推动我国在微角振动测量传感器研究方面的发展。 展开更多
关键词 mhd角传感器 感生电势 卫星平台 角振动测量
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基于MHD角速度传感器的面阵相机模糊图像复原 被引量：2
3
作者 赵苓 费融 +2 位作者 李醒飞 拓卫晓 邢伟达 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期796-806,共11页
在轨卫星平台上普遍存在着宽频带、低幅值的微角振动,随着对航天相机探测能力和遥感图像空间分辨率要求的不断提高,微角振动对星载光学系统成像质量的影响更加突出.针对高频微角振动造成的图像模糊问题,提出使用磁流体动力学(magnetohyd... 在轨卫星平台上普遍存在着宽频带、低幅值的微角振动,随着对航天相机探测能力和遥感图像空间分辨率要求的不断提高,微角振动对星载光学系统成像质量的影响更加突出.针对高频微角振动造成的图像模糊问题,提出使用磁流体动力学(magnetohydrodynamics,MHD)角速度传感器测量面阵相机受到的微角振动,并根据面阵相机角运动信息构建点扩散函数,进一步采用基于全变差正则化的图像复原算法实现图像复原,从而提高图像质量.首先,在分析航天相机受到微角振动干扰产生像移原因的基础上,建立像移模型,并根据像点在焦平面上的移动轨迹构建点扩散函数.其次,搭建实验系统模拟航天相机在微角振动环境下的成像过程,在垂直于光轴的方向上施加单频正弦角振动干扰,并使用MHD角速度传感器进行探测.最后,利用基于全变差正则化的图像复原优化算法对模糊图像进行复原,并基于图像的调制传递函数对复原图像质量进行评价.实验结果表明:当微角振动频率在20~300 Hz内,且产生的像移在13个像元以下时,复原图像的调制传递函数积分面积可达到静态图像积分面积的90%以上,图像细节清晰,对比度得到明显提升.对同一频点进行多次重复实验,结果表明该方法具有良好的重复性.相关实验结果表明,基于MHD角速度传感器的微角振动测量方法和图像复原算法相结合能够显著提高航天相机的成像质量. 展开更多
关键词 mhd角速度传感器 微角振动 成像质量 图像复原
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MHD角振动传感器标度因数温度系数分析及补偿 被引量：3
4
作者 张瀚 廉杰 +1 位作者 陈倩 金小锋 《遥测遥控》 2017年第5期30-35,共6页
MHD角振动传感器标度因数与内部磁场强度、流体运动响应状态、电流互感器结构等直接相关。通过对MHD角振动传感器永磁磁路、流体感应电势、线圈放大特性三方面温度特性的分析或测试,提出各环节温度系数控制措施,完成-0.32%/℃的负温度... MHD角振动传感器标度因数与内部磁场强度、流体运动响应状态、电流互感器结构等直接相关。通过对MHD角振动传感器永磁磁路、流体感应电势、线圈放大特性三方面温度特性的分析或测试,提出各环节温度系数控制措施,完成-0.32%/℃的负温度系数特性的敏感核心设计,并在工作电路中基于铂电阻设计量值可达0.36%/℃的正温度系数的补偿环节。经实际测量,研制的MHD角振动传感器标度因数温度系数达到0.2%S.F./℃,优于国外产品水平。 展开更多
关键词 mhd角振动传感器 温度系数 电感线圈 铂电阻
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磁流体动力学角速度传感器研究综述 被引量：1
5
作者 拓卫晓 蒋颢娇 +2 位作者 李醒飞 邢伟达 王天宇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期290-307,共18页
随着航空航天领域探测距离的逐步提升,频谱跨度大(0.1 Hz~1 kHz)、幅值小(mrad量级)的微角振动对有效载荷指向精度的影响日趋明显。磁流体动力学(MHD)角速度传感器兼具低噪声、宽频带、体积小的优势,是目前最适合在轨微角振动测量的方法... 随着航空航天领域探测距离的逐步提升,频谱跨度大(0.1 Hz~1 kHz)、幅值小(mrad量级)的微角振动对有效载荷指向精度的影响日趋明显。磁流体动力学(MHD)角速度传感器兼具低噪声、宽频带、体积小的优势,是目前最适合在轨微角振动测量的方法,能够为在轨微角振动力学特性分析及主动补偿提供宽谱段内的数据支撑。本文对MHD角速度传感器的工作原理、技术特点和应用情况进行综述,并针对当前研究中存在的问题进行探讨。首先,对比MHD角速度传感器的两种结构形式,基于传感器数学模型分析两种结构形式的输出特性差异。然后,介绍国内外MHD角速度传感器典型产品的技术指标及应用情况,围绕多物理场耦合仿真、微弱信号检测、测试与标定、低频拓展、工程应用五大核心技术进行讨论,分析现有技术瓶颈的基础上,明确亟需突破的难点问题。最后,指明MHD角速度传感器的未来发展方向,并展望其未来的应用领域。 展开更多
关键词 惯性传感器 磁流体动力学(mhd) 微角振动 宽频测量
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一种磁流体陀螺的设计研究 被引量：11
6
作者 于翔 李醒飞 +2 位作者 徐梦洁 王丽萍 梁思夏 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1483-1487,共5页
新型磁流体陀螺兼具带宽大、体积小、重量轻、寿命长、抗冲击等优良特性,是用于卫星微角振动测量的理想传感器,同时在寻北及小型无人机导航等领域也具有广阔的应用前景。提出了一种磁流体陀螺的设计思路,通过对磁流体陀螺工作原理的分析... 新型磁流体陀螺兼具带宽大、体积小、重量轻、寿命长、抗冲击等优良特性,是用于卫星微角振动测量的理想传感器,同时在寻北及小型无人机导航等领域也具有广阔的应用前景。提出了一种磁流体陀螺的设计思路,通过对磁流体陀螺工作原理的分析,设计了一种机械结构,该结构既形成了闭合磁路又构成了上下壁绝缘、内外壁导电的密闭磁流体通道,满足传感原理需求;采用低噪放大器组成信号处理电路并对噪声进行分析,该电路可以将本底噪声对传感器输出信号的影响降低至可接受范围内;对基于该思路设计的样机进行了初步试验,试验结果表明该磁流体陀螺能够敏感角振动,非线性误差小于0.6%,重复性误差小于0.5%,稳定性误差小于0.8%,具有很好的发展前景。 展开更多
关键词 传感器 磁流体陀螺 磁流体动力学效应 角振动 交接频率 流体通道 本底噪声
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气体对磁流体动力学传感器影响机理的探讨 被引量：3
7
作者 夏赣民 李醒飞 刘帆 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期238-248,共11页
由于气体和导电流体性质上的差异,导电流体中气体的存在将对磁流体动力学(MHD)传感器的输出特性产生影响。基于电磁感应理论和两相流理论,文章推导并建立了导电流体中含气体的MHD传感器VOF模型。通过ANSYS Fluent对含气体的MHD传感器输... 由于气体和导电流体性质上的差异,导电流体中气体的存在将对磁流体动力学(MHD)传感器的输出特性产生影响。基于电磁感应理论和两相流理论,文章推导并建立了导电流体中含气体的MHD传感器VOF模型。通过ANSYS Fluent对含气体的MHD传感器输出特性进行仿真分析,同时搭建试验平台对不同气体含量MHD传感器进行试验验证。结果表明,导电流体中的气泡在低频时容易被拉伸撕裂成小气泡并随着角振动分散,同时使得流体环流场和电场产生偏移和畸变,角振动频率越低,此现象越明显;当导电流体中不含气体时角振动频率和幅值、重力加速度及偏心等外部因素对MHD传感器的输出特性无影响;当导电流体中含有气体时,MHD传感器的输出特性畸变等随气体含量、重力加速度和偏心的增大而增大,随角振动频率和幅值的增大而减小。文章研究成果能够为MHD传感器导电流体灌装工艺控制提供指导,有助于MHD传感器精度和稳定性的提升。 展开更多
关键词 mhd微角振动传感器 导电流体 气液两相流 偏心分析
原文传递
磁流体动力学微角振动传感器自动标定系统设计 被引量：2
8
作者 侯小婷 李醒飞 刘帆 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2021年第9期6-10,共5页
基于磁流体动力学(magnetohydrodynamics,MHD)微角振动传感器研制过程中,需要对其频响特性及输出线性度等指标进行测试,这便需要宽频带(3 Hz~1 kHz)内的恒定角速率激励装置及高精度角振动检测装置。基于105-AVT角振动台和XL-80激光干涉... 基于磁流体动力学(magnetohydrodynamics,MHD)微角振动传感器研制过程中,需要对其频响特性及输出线性度等指标进行测试,这便需要宽频带(3 Hz~1 kHz)内的恒定角速率激励装置及高精度角振动检测装置。基于105-AVT角振动台和XL-80激光干涉仪搭建了适用于MHD微角振动传感器的自动标定系统,鉴于105-AVT角振动台无法提供恒定角速率激励,建立了角振动台输入电压与输出角速度间的对应关系,并将其移植到LabVIEW软件中,实现了105-AVT角振动台的恒定角速率激励。利用激光干涉仪XL-80输出信号作为测量角速度基准,对MHD微角振动传感器特性进行了实验测试。结果表明,可实现带宽高于1 kHz,0.004~0.12 rad/s的恒定角速率激励,实现自动标定。 展开更多
关键词 mhd微角振动传感器 标定系统 105-AVT角振动台 激光干涉仪
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