邊沿傳感效應(yīng)及其在動(dòng)態(tài)數(shù)字化測(cè)量中的應(yīng)用.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展各個(gè)領(lǐng)域?qū)y(cè)量的精度要求越來越高。所有的測(cè)量都存在測(cè)量分辨率與誤差的問題。傳感器的測(cè)量分辨率(即靈敏度)與穩(wěn)定度又是矛盾沖突的，分辨率低的傳感器穩(wěn)定性好，分辨率高的傳感器穩(wěn)定性差。由于工藝技術(shù)的局限導(dǎo)致傳感器的分辨率有限，不能被無限制地提升。
　　數(shù)字化測(cè)量存在模糊區(qū)，模糊區(qū)是具有穩(wěn)定性的。在傳感器測(cè)量系統(tǒng)中總是存在模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換過程，其數(shù)字化的輸出就是一個(gè)一個(gè)的動(dòng)態(tài)模糊區(qū)。邊沿傳感效應(yīng)利用動(dòng)態(tài)模糊區(qū)邊沿的

2、穩(wěn)定性，在傳感器系統(tǒng)原有的分辨率—即A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)更高的測(cè)量精度，從而滿足現(xiàn)代科學(xué)測(cè)量與控制領(lǐng)域更高的測(cè)量要求。
　　在本論文中重點(diǎn)論述了邊沿傳感效應(yīng)理論與實(shí)現(xiàn)方法，即動(dòng)態(tài)傳感技術(shù)。動(dòng)態(tài)模糊區(qū)邊沿由于具有更高的穩(wěn)定性因而可以靈敏地檢測(cè)出動(dòng)態(tài)模糊區(qū)內(nèi)外的狀態(tài)，所以在這些跳變沿處的點(diǎn)往往具有更高的精度。通過捕獲這些特征點(diǎn)，進(jìn)行曲線擬合恢復(fù)出原始的具有更高精度的模擬電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)高精度的測(cè)量。同時(shí)也重點(diǎn)討論了邊沿傳感

3、效應(yīng)在動(dòng)態(tài)數(shù)字化測(cè)量中的應(yīng)用，并且實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化動(dòng)態(tài)數(shù)字化測(cè)量中的量化誤差，提高最終測(cè)量精度。在論文中描述了兩組實(shí)驗(yàn)，通過這兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證基于邊沿傳感效應(yīng)的8位A/D數(shù)字化測(cè)量較直接普通的8位A/D數(shù)字化測(cè)量的優(yōu)越性，最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果明顯表明了邊沿傳感效應(yīng)能在一定程度上有效地提升最終的測(cè)量精度。
　　應(yīng)用動(dòng)態(tài)傳感技術(shù)完全精確捕獲動(dòng)態(tài)模糊區(qū)跳變沿處的點(diǎn)、完全消除量化誤差卻存在采樣時(shí)鐘與跳變沿同步性的技術(shù)難點(diǎn)，本論文中提出了三種探索性的解決