围绕精密仪器研究，本期精选5篇发表在《仪器仪表学报》上的文章，欢迎阅读！

　　【摘要】磁性液体独特的二阶悬浮力可以替代固体弹性元件为倾角传感器的惯性元件提供一个柔性弹性力，能够极大提高倾角传感器的抗冲击性能，已经在石油勘探行业成功应用。为进一步提高磁性液体倾角传感器的灵敏度，基于磁性液体的二阶悬浮特性提出了一种新的结构和检测方法，对传感器中两个永磁体间磁场的空间分布进行了理论计算和仿真，并通过试验对比分析了在选定不同参数条件下传感器的静态性能，最终得到当侧向间隙为3 mm,磁性液体注入量为1.4 g时，传感器量程为0°~50°，线°，重复性误差为3.18%，工作性能最佳，且该传感器性价比高，壳体用材环保，具有很好的实用价值。

　　【摘要】本文针对传统MEMS振动陀螺在经历高过载过程无法存活且冲击前后参数变化大的问题，开展了抗高过载MEMS固体波动环形微机械陀螺设计、加工和测试方面的研究工作。首先，提出了全对称梁的陀螺结构形式，该结构能够有效的减小冲击过程在结构中造成的应力残留，配合止挡机构以及灌封技术能够提升陀螺在冲击过程中的存活能力，并在此基础上推导了陀螺的动力学方程和敏感轴冲击振荡运动函数，指出了敏感轴冲击模态的固有频率越高、品质因数越小则越有利于提高陀螺在敏感轴上的抗冲击特性。其次，利用有限元分析软件对陀螺结构进行了模态分析和冲击特性仿真，结果显示陀螺的最大位移和应力分别为9.46μm和99.6 MPa,保证了陀螺结构具有较好的抗冲击裕度。再次，利用较为成熟的玻璃-硅键合和深硅刻蚀工艺实现了陀螺结构的加工，结合陶瓷封装实现了陀螺结构的真空封装，并基于驱动闭环和检测开环回路搭建了陀螺的测试系统。最后，在实验室环境下利用冲击台实现了对陀螺样机的冲击测试，冲击过程(脉宽0.6 ms)出现了多个5000 g以上的峰值，最大峰值为16050 g,陀螺响应时间约为1 s,冲击前后陀螺零位变化小于1%,验证了本文研制样机的抗过载能力。

　　【摘要】波浪驱动式海洋剖面观测平台具有自主升降、快速剖面、高时空分辨、长期连续的综合优势，对当前海洋中小尺度动力过程、浮游植物生理昼夜变化、生物地球化学循环等快变过程研究具有重要意义。自主设计并研制了一种完全由波浪驱动的海洋剖面仪样机系统，于2021年8月8日～8月31日在青岛胶州湾海域以锚泊方式连续开展了23天海试，获取总剖面数2367个，平均每天102个，剖面平均周期8.19 min。结果进一步表明，在1级左右的低海况下，系统工作受潮流影响较大；而在2级以上的较高海况下，基本可以实现全天时连续工作，证明了自研波浪驱动式剖面仪样机具有良好的工作灵敏性、状态稳定性和机械耐受性，且设计成本只有国外同类产品价格的20%左右，为实现新型剖面观测平台的国产化目标迈出了关键一步。

　　【摘要】传感器是智能检测和自动化装置中重要的部件组成，为了解决多传感器异步数据下的融合难题，提出了一种创新的基于滑动聚类的多传感器异步信息融合方法。首先引入了K-means聚类方法去容忍异步问题，主要利用曲线拟合给出一种简易的快速的判定法则以便实现实时聚类方法中的k值计算；其次设计了聚类滤波核从而在时空域上形成融合滑动管道，让数据的变化一直维持在一个能接受的误差之内，完整实现了实时多传感器信息融合方法。最后实验验证了设计的聚类融合方法的正确性以及合理性，实验证明了SC-MSIF方法是正确可行的，且在实时性方面具有较好的表现，相比较EKF和MEAN方法，SC-MSIF方法的RMSE误差减少了47.8%、36.3%,同时无人机中多传感器融合实际测试结果也较为优异。

　　【摘要】针对现有时栅位移传感器误差补偿模型补偿效果受标定实验台速度影响的问题，提出了一种基于三次样条插值-傅里叶谐波合成的误差补偿模型。首先，根据时栅位移传感器多测头信号感应原理与整周误差曲线等间距周期性分布特性，分析短周期误差受标定实验台速度影响，引入传感器等间距采样的“错位”误差，该误差将直接影响构建的短周期误差补偿模型的补偿效果；其次，利用三次样条插值法准确定位误差采样位置，精确重构短周期误差曲线；最后，通过重构的短周期误差曲线与傅里叶谐波补偿法建立了短周期误差补偿模型，提高了时栅位移传感器误差补偿效果。实验结果表明，采用本补偿模型后传感器短周期误差峰峰值降至1.7″;本补偿模型短周期误差补偿效果优于传统基于傅里叶谐波补偿法构建的补偿模型，标定实验台速度为3 r/min时补偿效果可提高56.0%,既能满足传感器动态标定的工作效率，也能满足传感器的高精度误差标定需求。

　　《仪器仪表学报》(中文刊)创刊于1980年《仪器仪表学报》精选双语文章推荐，由中国科学技术协会主管、中国仪器仪表学会主办，是中国仪器仪表领域的顶级学术刊物，主要报道仪器仪表领域及其交叉学科具有创新性的基础理论研究、工程技术应用的优秀科研成果。

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