Автоматизированная калибровка стереопары в лабораторных условиях

Приведен обзор существующих методов калибровки и детально рассмотрена математическая модель стереопары. Описана оригинальная программа автоматизации калибровки. Рассмотрен вопрос относительного вклада в ошибку калибровки погрешностей измерения координат калибровочных точек в пространстве и на изображении. Предложена методика калибровки и конструкция простого в изготовлении калибровочного стенда, обеспечивающая высокую точность измерения пространственных координат. Оценка погрешности калибровки подтверждается результатами эксперимента.Наведено огляд існуючих методів калібрування та детально розглянуто математичну модель стереопари. Описано оригінальну програму автоматизації калібрування. Розглянуто питання відносного внеску в похибку калібрування похибок вимірювання координат калібрувальних точок у просторі та на зображенні. Запропоновано методику калібрування і конструкцію простого у виготовленні калібрувального стенда, що забезпечує високу точність вимірювання просторових координат. Оцінка похибки калібрування підтверджується експериментомCalibration methods survey is done. Stereopair mathematical model is discussed in detail. Original calibration automation program is described. Relative contribution to calibration error of space and image calibration points coordinates measurement errors is considered. Calibration technique and easy-to-make calibration stand design are proposed which allow 3D coordinates measurement with high accuracy. Calibration error estimation is confirmed by experiment

Калібрування кондуктометричного датчика

Розроблено спосіб калібрування кондуктометричних датчиків у водних розчинах вуглекислоти. Спосіб базується на теоретичних розрахунках карбонатної водної системи й одночасних кондуктометрично-потенціо¬метричних вимірюваннях. Результати метрологічних досліджень показали, що відносна похибка калібрування не перевищує 1 %

Метод калібрування моделі СОСОМО шляхом редукції основного рівняння

Розглядаються методи калібрування моделей оцінки вартості програмного забезпечення та особливості калібрування параметрів вартості; пропонується новий метод для більш точного калібрування моделі СОСОМО шляхом варіювання кількості параметрів вартості, робляться висновки про доцільність застосування запропонованого методу.This article reviews calibration methods used for tuning software cost estimation models, peculiarities of calibration; a new method is proposed for higher accuracy calibration of the COCOMO model based on changing the quantity of effort multipliers; and the conclusions are drawn on the expediency of application of the proposed method

Розробка типового методу калібрування неавтоматичних зважувальних приладів з оцінкою невизначеності вимірювання

Ціллю даної статті є розробка методу калібрування неавтоматичних зважувальних приладів на основі європейських методик обробки невизначеностей результатів вимірювання. Євроінтеграція нашої країни безперечно призведе і до гармонізації європейських стандартів з нашими подекуди застарілими ГОСТами. Основним завданням метрологічних підрозділів на підприємствах є забезпечення єдності вимірювання, що в свою чергу призводить до розробки ними типових методів калібрування засобів вимірювальної техніки. В умовах конкуренції на ринку послуг калібрування засобів вимірювальної техніки, в тому числі неавтоматичних зважувальних приладів, відіграє не останню роль розробка типового методу з наведенням практичного і оптимального способу обробки невизначеності результатів вимірювання. З допомогою даного методу можна проводити калібрування неавтоматичних зважувалних приладів які знаходяться в експлуатації в випробувальних і калібрувальних лабораторіях. Викладений матеріал дає можливість всім метрологам зрозуміти суть калібрування неавтоматичних зважувальних приладів і її відмінність від класичної повірки.Целью данной статьи явлется розработка метода калибрирования неавтоматических взешивающих приборов на основами европейских методик обработки неопределенностей результатов измерений. Евроинтеграция нашей страны, несомненно, привед.т к гармонизации европейских стандартов с нашими во многом устаревшими ГОСТами. Основной задачей метрологических подразделений на предприятиях является обеспечение единства измерений, что в свою очередь приводит к разработке ими типичных методов калибрировани средств измерительной техники. В условиях конкуренции на рынке услуг калибрирования средств измерительной техники, в том числе неавтоматических взешивающих приборов, не последнюю роль играет разработка типичного метода с указанием практического и оптимального способа обработки неопределнностей результатов измерений. При помощи данного метода можно проводить калибрирование неавтоматических взешивающих приборов, которые экспуатируются в испытательных калибровочных лабораториях. Изложенный материал да.т возможность всем метрологам понять смысл калибрирования неавтоматических взешивающих приборов и его отличие от классической поверке.The purpose of this article is the design of thecalibration method of non-automatic weighing devices based on European uncertainty processing techniques of measurement results. The European integration of our country, no doubt, lead to the harmonization of European standards with our largely obsolete state standards. The main objective of the metrological department within an enterprise is to ensure the unity of measurements, which in turn leads to the development of common methods of calibration of measuring instruments. The competitive environment in the calibration of measuring instruments market, including non-automatic weighing devices, not the last role played by the development of a typical method of specifying the practical and optimal method for processing an indefinite measurements. With this method it is possible to carry out calibration of non-automatic weighing devices that are exploited in test and calibration laboratories. The submitted materіal allows metrologists to make sense of all non-automatic calibration weighing instruments and how it differs from classic verification

Метод калибровки и коррекции выходных сигналов трехосного акселерометра

Проблематика. Калібрування є важливим етапом роботи при введенні в експлуатацію таких навігаційних датчиків, як акселерометри. Мета дослідження. Метою роботи є дослідження можливості використання методу калібрування та корекції вихідних сигналів тривісного акселерометра. Методика реалізації. Для роботи з моделями вихідних сигналів застосовуються матричні методи лінійної алгебри. Зокрема, для визначення невідомих параметрів моделі використано метод найменших квадратів. Алгоритм корекції вихідних сигналів представлено у вигляді матричного запису розв’язку системи лінійних рівнянь. Для оцінки ефективності корекції вихідних сигналів використовувались такі методи математичної статистики, як середньоквадратичне відхилення та математичне сподівання. Результати дослідження. Отримано розрахункові формули для визначення параметрів калібрування, розроблено коректувальну ланку для вихідних сигналів тривісного акселерометра. Організовано експериментальні калібрування та опрацьовано отримані дані за допомогою алгоритму калібрування та коректувальної ланки. Приведено результати досліджень для кількох дослідних зразків тривісних акселерометрів. Висновки. Використання калібрувальних коефіцієнтів, що поєднують в собі похибки масштабних коефіцієнтів та неортогональності осей дає змогу значно зменшити обчислювальне навантаження на електронні блоки обробки сигналів та отримувати вихідні сигнали із задовільною точністю.Background. Calibration is one of the most important stages of work for putting into operation such navigation sensors as accelerometers. Objective. The aim of this study is to investigate the possibility of using the calibration and correction method of the output signals of the triaxial accelerometer. Methods. To work with the model outputs matrix methods of linear algebra are used. In particular, determining the unknown parameters of the model is based on the method of least squares. Correction algorithm is given in the form of a matrix notation for solving system of linear equations. Such methods of mathematical statistics as the standard deviation and the mathematical expectation were used for the output signals correction estimation. Results. Formulas for calculations of calibration parameters were obtained, and correction link for output accelerometer signals was developed. Experimental calibration was organized and the data obtained by the algorithm of calibration and correction link was processed. The results of studies for several test samples of triaxial accelerometers are presented. Conclusions. Using the calibration coefficients, which combine error scale factors and non-orthogonal axes errors can significantly reduce the computational load on the electronic signals processing unit and make output signals with a satisfactory accuracy.Проблематика. Калибровка является важным этапом роботы при введении в эксплуатацию таких навигационных датчиков, как акселерометры. Цель исследования. Целью работы является исследование возможности использования метода калибровки и коррекции выходных сигналов трехосного акселерометра. Методика реализации. Для работы с моделями выходных сигналов применяются матричные методы линейной алгебры. В частности, для определения неизвестных параметров модели использован метод наименьших квадратов. Алгоритм коррекции выходных сигналов приведен в виде матричной записи решения систем линейных уравнений. Для оценки эффективности коррекции выходных сигналов использовались такие методы математической статистики, как среднеквадратическое отклонение и математическое ожидание. Результаты исследования. Получены расчетные формулы для определения параметров калибровки, разработано корректирующее звено для выходных сигналов акселерометра. Организованы экспериментальные калибровки и обработаны полученные данные с помощью алгоритма калибровки и корректирующего звена. Приведены результаты исследований для нескольких исследуемых образцов трехосных акселерометров. Выводы. Использование калибровочных коэффициентов, которые объединяют в себе погрешности масштабных коэффициентов и неортогональности осей, позволяет значительно уменьшить вычислительную нагрузку на электронные блоки обработки сигналов и получать выходные сигналы с удовлетворительной точностью

Методи випробувань та калібрування безплатформенних інерціальних навігаційних систем

Дисертація присвячена розробці методів випробувань та калібрувань безплатформенних інерціальних навігаційних систем (БІНС). Метою дисертаційної роботи є розробка і вдосконалення методів випробувань та калібрування БІНС, що дозволяють підвищити точність та ефективність визначення параметрів детермінованих та випадкових процесів у їх вихідних сигналах. Виконано інформаційно-аналітичний огляд стану проблеми у результаті якого була обґрунтована достатня кількість випробувань для отримання параметрів для забезпечення функціонування БІНС з необхідною точністю у статичних умовах. На основі методу варіації Алана розроблено методи статичних випробувань, які вдосконалено використанням вейлет-фільтрації для сигналів лазерних гіроскопів та використанням моделювання температури саморозігріву для сигналів акселерометрів. Для температурних випробувань розроблено метод визначення та алгоритмічної компенсації температурних похибок тривісного блоку акселерометрів у складі БІНС. Перевагами розробленого методу є значне скорочення часу випробувань при невисоких вимогах до обладнання. У даній роботі розроблено метод стендового калібрування, що за рахунок запропонованої математичної моделі та нового підходу до розв'язку рівнянь дозволив зменшити вимоги до часу випробувань. Для підтвердження ефективності стендового калібрування було розроблено алгоритми корекції вихідних сигналів тривісних блоків лазерних гіроскопів та акселерометрів у складі БІНС. Практичне застосування результатів стендового калібрування у реальних зразках високоточних блоків інерціальних вимірювачів та отримані результати довели його ефективність та практичну цінність.This research focuses on the methods of testing and calibration strapdown inertial navigation system (SINS). The aim of the thesis is to develop and improve methods of testing and calibration SINS that provide the accuracy and efficiency of determining the parameters of deterministic and stochastic processes in their output signals. There have been performed information-analytical review for the problem of testing parameters for the functioning of SINS with the required accuracy in static conditions. Theoretically discussed methods for obtain parameters SINS during testing in different conditions. In particular, the paper describes the methods of determining the parameters of stochastic processes signals in high precision laser gyroscopes and pendulum accelerometers during the static test. On the basis of Allan variance developed improved test methods by using wavelet for filtering signals of laser gyroscopes, and by using simulation temperature self heating for correction accelerometers signals. The method for determined and compensation temperature error for the triaxial accelerometers unit under SINS construction was developed. The advantage of the proposed method is a significant reduction in the testing time by low requirements for testing equipment. The algorithms of error correction temperature showed high efficiency and practical value during application in the studied sensors. Stand calibration methods in this study was developed on the base of scalar calibration method and includes calibration method for triaxial accelerometer unit and triaxial laser gyroscope unit. For confirm the efficiency of static calibration correction algorithms were developed. The results of practical application the methods of stand calibration in real inertial units proved the efficacy and practical value of the developed method calibration SINS.Диссертация посвящена исследованию методов испытаний и калибровок бесплатформенных инерциальных навигационных систем (БИНС). Целью исследования является разработка и совершенствование методов испытаний и калибровки БИНС, позволяющие повысить точность и эффективность определения параметров детерминированных и случайных процессов в их первичных сигналах. Выполнен информационно-аналитический обзор состояния проблемы в результате которого было обосновано достаточное количество испытаний для получения параметров для обеспечения функционирования БИНС с необходимой точностью в статических условиях. Теоретически рассмотрены методы, позволяющие получать параметры БИНС при различных условиях испытаний. В частности, в работе рассмотрены методы определения параметров случайных процессов в сигналах высокоточных лазерных гироскопов и маятниковых акселерометров при статических испытаниях. На основе метода Вариации Алана разработаны методы испытаний, которые усовершенствованы использованием вейлет-преобразования для сигналов лазерных гироскопов и использованием моделирования температуры саморазогрева для сигналов акселерометров. Обосновано увеличение точности при графическом способе определения параметров Вариации Аллана для первичных сигналов БИНС. Разработан новый метод температурных испытаний БИНС, который включает в себя методику проведения лабораторных испытаний с циклограммой работы температурной камеры, способ определения функциональной зависимости от температуры детерминированного смещения нулей и масштабных коэффициентов трехосного акселерометра, а так же алгоритм коррекции температурной погрешности измерительных каналов акселерометров. Метод алгоритмической температурной компенсации основан на индикации статических и динамических режимов изменения температуры воздействующей на блок инерциальных датчиков и компенсации этих воздействий в режиме реального времени. Преимуществами разработанного метода является значительное сокращение времени испытаний при невысоких требованиях к испытательному оборудованию. Внедренные в опытные образцы алгоритмы коррекции температурной погрешности показали высокую эффективность и практическую ценность при проведении проверочных испытаний в лабораторных условиях. Метод стендовой калибровки БИНС в данной работе включает в себя метод калибровки трехосного блока акселерометров и трехосного блока лазерных гироскопов. Новый метод калибровки разработан исходя из статических условий применения исследуемой БИНС. Методы стендовой калибровки для трехосных блоков лазерных гироскопов и акселерометров за счет использования алгебры кватернионов при решении уравнений с искомыми параметрами калибровки не требуют большого количества исходных данных, полученных в результате лабораторных испытаний, что в свою очередь сокращает затраты времени на проведение калибровок. Минимизация времени проведения испытаний в стендовой калибровке так же была достигнута путем учета результатов статических испытаний, полученных в данной работе. Для повышения эффективности калибровки в методе применялся подход, который основан на определении некоторых групп калибровочных параметров, а именно масштабных коэффициентов и перекрестных связей измерительных осей, в связанном состоянии при условии их дальнейшего учета в таком виде в алгоритме коррекции. Подтверждение практической ценности и эффективности стендовой калибровки было достигнуто путем применения полученных параметров для разработанных алгоритмов коррекции выходных сигналов высокоточных трехосных блоков лазерных гироскопов и акселерометров в составе БИНС

Способ калибровки трехосного блока навигационных акселерометров на одноосном поворотном стенде

Розглянуто спосіб калібрування трьохосного блока навігаційних акселерометрів на одновісному поворотному стенді. Отримана математична модель ідентифікації коефіцієнтів метрологічної блока при його калібруванні за розробленим способом. Експериментально підтверджено адекватність цієї моделі ідентифікації.A new calibration method of triaxial navigation accelerometer unit on uniaxial rotary stand is considered. The aim is to determine the model of coefficients identification of metrology model for triaxial accelerometer unit by the method mentioned above. Metrology model of triaxial navigation accelerometer unit as a vector transmitter, physical and mathematical foundations of a new method for its calibration are described. To ensure the identifiability of all coefficients of the metrological model, two installations of accelerometer unit on a platform of uniaxial rotary stand were introduced. Identification models for metrology model of triaxial accelerometer unit were produced. Experimental validation of the obtained identification coefficients models was carried out. The ability to calibrate a triaxial accelerometer navigation unit with the given accuracy was confirmed. According to the research specific recommendations for the practical application of the developed calibration method are proposed.Рассмотрен способ калибровки трехосного блока навигационных акселерометров на одноосном поворотном стенде. Получена математическая модель идентификации коэффициентов метрологической модели блока при его калибровке разработанным способом. Экспериментально подтверждена адекватность данной модели идентификации

Розробка та дослідження методів цифрового самокалібрування з використанням вагової надлишковості

У статті представлено розроблений метод цифрового самокалібрування АЦП послідовного наближення на основі надлишкових позиційних систем числення, який дозволяє суттєво зменшити методичну похибку калібрування й уникнути застосування додаткових розрядів

Пристрій для калібрування датчиків полум'я

1. Об'єкт винаходу: Пристрій для калібрування датчиків полум'я. 2. Галузь застосування: приладобудування (електротехніки), може бути використаний при тестуванні та калібруванні оптико-електронних датчиків полум'я, що використовуються в системах локалізації вибухів метаноповітряних та пилогазоповітряних сумішей в шахтах. 3. Суть винаходу: Пристрій включає кнопку «ПУСК», підпалювач, датчик полум'я, трубу, в якій по всій довжині встановлені фотодіоди, виходи яких підключені до блоку перетворення спалаху полум'я в імпульси, схема «І», «R-S» тригер, дешифратор та блок індикації, при цьому, один вхід схеми «І» з'єднаний з виходом блоку перетворення спалаху полум'я в імпульси, а інший підключений до виходу «R-S» тригера, один вхід якого з'єднаний з виходом датчика полум'я, а інший підключений до першого виходу кнопки «ПУСК», перший вихід кнопки «ПУСК», також з'єднаний з одним входом лічильника, інший вхід лічильника підключений до виходу схеми «І», а виходи лічильника з'єднані з відповідними входами дешифратора, виходи дешифратора підключені до блоку індикації, при цьому, другий вихід кнопки «ПУСК» з'єднаний з підпалювачем. 4. Технічний результат: Застосування винаходу дає змогу відкалібрувати датчики полум'я з найменшим часом спрацювання, які швидко зреагують на вибухонебезпеку в шахтах, що сприяє мінімізації людських жертв і перешкоджає масштабним матеріальним руйнуванням.Изобретение относится к области приборостроения (электротехники), может быть использовано при тестировании и калибровании оптико-электронных датчиков пламени, которые используются в системах локализации взрывов метановоздушных и пылегазовоздушных смесей в шахтах. Устройство для калибрования датчиков пламени включает кнопку "ПУСК", поджигатель, датчик пламени, трубу, в которой по всей длине установлены фотодиоды, выходы которых подключены к блоку преобразования вспышки пламени в импульсы, схему "И", "R-S"-триггер, дешифратор и блок индикации. Один вход схемы "И" соединен с выходом блока преобразования вспышки пламени в импульсы, а другой подключен к выходу "R-S"-триггера, один вход которого соединен с выходом датчика пламени, а другой подключен к первому выходу кнопки "ПУСК". Первый выход кнопки "ПУСК" также соединен с одним входом счетчика, другой вход счетчика подключен к выходу схемы "И", а выходы счетчика соединены с соответствующими входами дешифратора. Выходы дешифратора подключены к блоку индикации, а второй выход кнопки "ПУСК" соединен с поджигателем. Техническим результатом изобретения являются упрощения устройства, повышение скорости и точности калибрования датчиков пламени.The invention relates to instrument making (electrical engineering) and can be used in testing and calibration of opto-electronic flame detectors used in the systems for isolation of methane-air and steam-and-gas mixtures explosions in mines. A device for flame detector calibration comprises a start button, igniter, flame detector, tube throughout the length of which photodiodes are mounted which outputs are connected to unit for conversion of flare to pulses, AND gate, R-S flip-flop, decoder and indicating unit. One input of AND gate is connected to output of the unit for conversion of flare to pulses and other one is connected to output of RS flip-flop which one input is connected to output of the flame detector and other is connected to first output of the start button. Fist output of the start button is connected as well to one input of counter, other input of counter is connected to output of the AND gate, and outputs of the counter are connected to corresponding inputs of the decoder. Outputs of the decoder are connected to the indicating unit, second output of the start button is connected to the igniter. The technical result is in device simplification, increase in rate and accuracy of flame detector calibration

Застосування штучного туману для калібрування нефелометричних вимірювачів видимості

На основі потокової камери штучного туману створено лабораторну установку для калібрування спрямованих нефелометрів в одиницях показника розсіяння світла в тестовому середовищі. Показник розсіяння знайдено на основі результатів експериментального визначення мікрофізичних параметрів туману та теоретично розрахованих значень факторів ефективності розсіяння для його крапель. Нефелометри, прокалібровані таким методом, придатні для визначення дальності видимості в природних туманах та густих серпанках.На основе поточной камеры искусственного тумана создана лабораторная установка для калибрования направленных нефелометров в единицах показателя рассеяния света в тестовой среде. Показатель рассеяния вычисляется на основе результатов экспериментального определения микрофизических параметров тумана и теоретически рассчитанных значений факторов эффективности рассеяния для его капель. Нефелометры, прокалиброванные таким методом, пригодны для определения дальности видимости в природных туманах и плотных дымках.The laboratory setup is created on a basis of the flow fog chamber for calibrating directed nephelometers through a light diffusion index for this test medium. The light diffusion index is calculated from experimental data about fog microphysical parameters and theoretical estimations the efficiency of light scattering for fog droplets. The nephelometers calibrated in such way are suitable for defining the visibility range in natural fogs and dense hazes