机载位移传感器故障检测与信号重构

为了避免机载系统故障诊断与重构中单纯增加余度数目所带来的问题,针对电传飞控系统中应用较多的位移传感器,提出了一种基于特征的检测电路、检测方法以及信号重构方案。方案基于位移传感器工作时两次级线圈回路电压和值恒定的特征,实现了对初级、次级回路的一次断线检测,在检测到次级线圈一次断线时,又利用正常工作特征并根据另一次级线圈所获得的信息对断线信号进行重构。分析和测试表明,所提出的位移传感器故障检测以及重构算法仅需增加极少的硬件电路,且检测及重构方法实时性高,在不增加传感器余度数目的条件下,能大大提高系统的可靠性。     

某型运输机纵向等效拟配的问题及分析

某型运输机试飞纵向短周期等效拟配中在两个问题,一是纵向杆输入时长较长,频域辨识时高频段结果较差,二是在高阶电传飞机等效拟配时选择单拟配还是双拟配的问题,为了解决这两个问题,提出了时域辨识方法和对比分析传统机械式飞机和电传飞机试验数据方法;飞行试验数据处理结果表明,对于输入时间较长的试验动作,时域辨识效果较频域辨识好,使用时域和频域辨识结合的方法,大大提高了试飞数据的适用性;通过比较传统机械式飞机和现代电传飞机的试飞数据及拟配结果,发现高阶电传飞机必须使用双拟配方法才能更全面评价飞机特性;文中提出的辨识方法和分析方法很好地解决了某型运输机等效拟配中遇到的问题,可供其他电传飞机飞行试验参考。     

光纤传感器系统中的功能光纤

本文结合光纤传感器的应用实例,对光纤传感器中光纤的选用进行了比较详细的讨论.光纤传感器是一种新型和具有一定特殊应用的传感器,如光纤陀螺、光纤流量计等,由于其自身的特点,具有其他传感器无法替代的优势.在这些传感器中,光纤的选用是致关重要的,特别是传感器用光纤的特性及对光纤传感器的影响;本文提出了光纤传感器设计过程中选用光纤的一些重要依据并论及了发展传感器用光纤对光纤传感器的重要意义.     

并联传感器系统压力传感器故障诊断系统设计

在工业生产过程中电子皮带秤普遍采用多个称重传感器输出信号的并联方法,而该方法对多个称重传感器无法独立采集同时无法准确判断故障。应用TI公司MSC1210单片机最小系统和信号分离器,设计一种并联传感器系统压力传感器故障诊断系统,实现多个称重传感器并联应用时的独立采集;发明一种皮带秤称重传感器累计量校准方法,将不断变化的累计量转换成定量值实现并联传感器系统压力传感器故障诊断。结果表明该系统较好实现多个称重传感器的独立采集和故障传感器判断,为皮带秤等计量装置并联传感器系统的技术升级提供有效手段。     

碳纳米管柔性应变传感器的研究

<正>传感器(sensor),顾名思义,是一种传递"感觉"的仪器;所谓"感觉",就是各种物理、化学信号。传感器可以将某种物理信号转换为另一种可观察或者可测量的(电、光)信号。水银温度计可以看成一种最简单的传感器,它利用水银热胀冷缩的特性把温度转换为水银柱的高度,人们通过观察水银柱的高度就可以间接地、定量的测知温度值。常用的传感器有温度传感器(热敏电阻、热电偶)、压力     

基于模糊理论的多传感器数据融合测量

 针对多传感器数据融合过程中,各传感器可靠度估计困难的问题和如何对各传感器测量数据进行融合,提出了一种基于模糊理论的多传感器数据融合方法并研究了它在测量中的应用过程。该方法首先利用容许函数计算各传感器测量数据间的一致性以剔除系统误差数据,然后将测量数据进行模糊化,最后用模糊贴近度获得多传感器测量的数据融合结果。该方法计算简单,客观地反映了各传感器测量数据的一致性和可靠程度。测量应用实例验证了其在工程中的可行性,体现了稳定性和可靠性高的传感器在测量数据融合中的“优越性”,运算过程简洁、快速、有效,便于实时测量操作。     

基于体感控制耦合深度相机的手势识别算法

针对当前手势识别算法易受光线变化、复杂场景等干扰,从而导致手势识别准确性下降的问题,定义了一种体感控制与深度相机的手势识别算法。所提出的手势识别方法结合了体感控制(Leap Motion)传感器和Kinect深度传感器,可以有效提高手势识别精度与鲁棒性。通过体感控制传感器提取指尖与手的质心距离、指尖与手掌平面的高度、指尖与手掌中心的角度,以及指尖在手参照系统中的3D位置;通过Kinect深度传感器来提取手指样本与手部中心的距离、手部轮廓的局部曲率、手部形状的连通区域以及距离特征之间的相似性;为了结合两种不同传感器数据的互补信息,摒弃冗余,通过采集的指尖3D位置,找到旋转平移参数,以最小化所有采集帧中指尖点的平均投影误差来定义一种联合校准方法,确定体感控制传感器和Kinect深度传感器的外部参数,完成两种传感器坐标转换;采用支持向量机(SVM)进行分类学习,完成手势识别任务。实验表明：相对于已有的手势识别算法,所提算法不仅在Jochen.Triesch手势数据库中具有更高的平均识别率,约为97%,而且在不同光线、不同肤色和背景的复杂环境下,其同样具有更高的准确率与稳健性。     

可实现防碰撞通信的新型声表面波温度传感器

针对多声表面波传感器系统中各传感器信息读取时会产生通信碰撞的问题,提出了一种可实现防碰撞通信的新型声表面波温度传感器;通过分析声表面波温度传感器的回波脉冲信号,将沃尔什码作为编码内容实现了多声表面波温度传感器系统中各传感器的正交编码;将传感器对应的匹配信号与系统回波信号进行互相关运算,提取了系统中各传感器的感测温度信息,达到了防碰撞通信的目标;该传感器兼顾编码效率和加工工艺两方面要求,简化感测信息提取的复杂程度;仿真实验验证了上述理论的正确性。     

一种无线传感器网络多级异构分簇路由协议

JP+1]研究了无线传感器网络,提出了一种适合大规模应用的无线传感器网络体系结构,并提出了一种新的路由协议——多级异构分簇路由协议;该协议将无线传感器网络节点分成4种类型,根据簇头间平均跳数、簇头能耗等因素选举出第一级簇头节点;利用通信能耗、节点能耗以及跳数3个方面作为启发因子,寻找第一级簇头到第二级簇头间的最佳路径;基于NS2平台对该路由协议进行了仿真实验,并与LEACH协议进行比较;仿真结果表明:在大规模的应用中,该路由协议能有效地降低节点的平均能耗、延长网络生存时间。     

一种气压传感器新型标定补偿方法（英）

通常气压传感器的标定补偿方法复杂耗时,开发了一种新的方法去简化气压传感器的标定补偿。首先,设计恒温结构,并通过PID算法自动调节,使气压传感器的核心敏感元件工作于某一个固定温度（此温度稍高于气压传感器需要工作的最高温度点）;其次,把气压传感器在与这个固定温度点相等的环境温度下进行标定;最后,完成标定后不管环境温度如何变化,气压传感器敏感元件始终工作在一个恒定的温度,因此气压传感器的标定与补偿可以得到简化。经测试,气压传感器在一定的环境温度范围内实现恒温工作,标定后可以以较高的精度测量气压,实验结果表明经过标定补偿后的气压传感器可以在实际中应用。     

基于热释电红外传感器的多节点定位系统研究与设计

针对热释电红外传感器(PIR)在人体探测领域中越来越广泛的应用,研究设计了一种基于PIR的检测定位系统,可实时完成对人员目标入侵探测区域时的检测与定位,并预推出人员目标的行进轨迹;该系统由多个PIR感知节点组成,每个感知节点通过传感在动、静两种状态下对探测区域进行信息采集;最终融合多节点与不同状态下传感器采集的数据,算出各个传感器的探测角度值,以交叉定位的算法,得到目标的定位坐标;经实验证明,该系统运行稳定,检测灵敏,定位效果很好,拓宽了热释电传感器在定位定向方面的使用范围。     

杠杆式GMM-FBG电流传感器的仿真设计北大核心CSCD

为了提高GMM-FBG电流传感器的电流响应灵敏度,设计了一种新型杠杆式GMM-FBG光纤电流传感器。应用杠杆原理,使布拉格光纤光栅受力增大,从而提高GMM-FBG电流传感器的灵敏度。构建了传感器的理论模型,对传感器性能进行了分析;采用COMSOL有限元数值分析法,建立了传感器三维模型,针对传感器的关键参数进行仿真优化。仿真结果表明,当设计传感器中GMM是半径为1mm,高度为26mm的圆柱,不锈钢条的尺寸为32mm×1.4mm×2mm时,在0~100A输入电流范围内,线性度为0.999,灵敏度0.0406nm/A;当FBG解调仪的分辨率为1.64pm时,传感器最小可测的电流为0.04 A。     

一种高能效无线传感器网络MAC协议研究

为了解决无线传感器网络中MAC层空闲侦听、冲突和控制开销所带来的无效功耗等问题,提出了一种高能效无线传感器网络动态非等分时隙MAC新方法;该方法依据网络拓扑和监测类型分析了覆盖率模型,设计了通过选举最低剩余能量节点为休眠节点的动态选举算法,推导得到了非等分配时隙协议的算法公式,同时,采用簇内单向广播的时钟同步算法保证了网络节点拥有相同的时间基准;在无线传感器测试床上进行仿真对比实验,结果表明该方法较好地实现了动态调节工作节点数量和非等分传输时隙的协议功能,MAC层的能量有效性显著提高;该方法可有效使用网络能量,延长网络生命周期,是一种高能效的无线传感器网络MAC协议。     

杠杆式GMM-FBG电流传感器的仿真设计

为了提高GMM-FBG电流传感器的电流响应灵敏度,设计了一种新型杠杆式GMM-FBG光纤电流传感器。应用杠杆原理,使布拉格光纤光栅受力增大,从而提高GMM-FBG电流传感器的灵敏度。构建了传感器的理论模型,对传感器性能进行了分析;采用COMSOL有限元数值分析法,建立了传感器三维模型,针对传感器的关键参数进行仿真优化。仿真结果表明,当设计传感器中GMM是半径为1mm,高度为26mm的圆柱,不锈钢条的尺寸为32mm×1.4mm×2mm时,在0～100A输入电流范围内,线性度为0.999,灵敏度0.0406nm/A;当FBG解调仪的分辨率为1.64pm时,传感器最小可测的电流为0.04 A。     

基于激光和单目相机信息融合的智能轮椅避障策略研究

针对智能轮椅使用环境复杂多变,障碍物形状各异,单一传感器无法获得完整的环境信息的问题,提出一种基于激光传感器和单目视觉传感器信息融合的障碍物检测方法。通过单目相机和激光雷达传感器感知智能轮椅周围环境,得到障碍物的形状、距离分布状况等信息;在此基础上提出两种传感器信息的融合策略,建立局部障碍物地图,进一步采用模糊神经网络完成整体避障算法,实现智能轮椅安全、快速避障等功能。实验结果验证了文中所提避障算法的可行性及有效性。     

激光非接触曲面面形传感器

提出一种用于空间自由曲面测量的激光非接触曲面面形传感器。该传感器结构简单，在光学原理上传感器的输出量与被测量成线性关系，接收物镜绕系统光轴３６０°接收目标面的漫射光，目标面的倾斜产生的影响很小，解决了困扰空间自由曲面测量中阴影效应、倾斜等问题。该传感器的测量范围为４ｍｍ，分辨率为２μｍ，当目标面（漫反射面和金属等镜面反射面）倾斜角为±８５°时，仍能保证２０μｍ的测量精度。     

探针型光导纤维传感器的设计

光纤传感器传输、调制的都是光信号,因此它具有抗电磁干扰的能力,能用于易燃易爆的环境。在测试领域中,光纤传感器近些年来发展异常迅速,是一种很有发展前途的新型传感器。光纤传感器大致分为两类。一类为功能型,其中光纤不仅作为传输光信号的元件,而且还作为敏感元件。这类传感器调制的信号为光的相位、波长等参数,其灵敏度非常高。但由于结构复杂、技术难点较多、检测手段复杂,国内外在其应用上微乎其微。另一类为非功能型,光纤仅作为传光元件,它所调制的信号为光强。这一类型的传感器灵敏度比功能型的低许多,但结构简单,信号处理部分技术成熟,国内外都有少量产品投入市场。本文针对功能型光纤传感器结构复杂等一系列不足,介绍一种能检测压力、温度、电场、磁场等物理量的探针型光纤传感器,其构思新颖,结构简单,是一种高灵敏度而且适用性又较强的新型传感器。     

基于势场模拟的温度传感器优化布置研究

以信息连续分布的智能空间内传感器优化布置为研究目标,以温度信息为例对智能空间进行势场模拟,在等势线上选取曲率较大、密集的点作为兴趣点(POI),提取POI初集;提出了一种基于质量阈值聚类的自适应二分法(简称QT算法),对兴POI初集进行优化;通过仿真和实测实验验证,在减少传感器数目的同时能够合理的规划区域中各被监测点,使得各传感器节点的效能得到很好的利用;所提出的方法同样适合智能空间中其它连续的信息场,如湿度、风速、电磁污染和VOCs等。     

基于免疫蚁群优化的无线传感器网络节点调度研究

提出一种基于免疫优化蚁群算法(QIACO)的无线传感器网络节点调度策略方法;针对传统的蚁群算法在寻优过程中存在的收敛速度慢、容易出现停滞现象等缺陷,借鉴免疫系统的自我调节机制,提出了一种新的疫苗选取策略及疫苗接种方法,设计了基于免疫优化的蚁群算法,达到提高算法的收敛速度和避免停滞现象的发生;通过对MESA算法、蚁群算法、量子遗传算法和QIACO算法在负载均衡性分析、能耗均衡性分析和网络寿命分析进行仿真验证,提出的算法在无线传感器网络节点调度策略中效果最好,能有效地提高网络寿命。     

一种气压传感器新型标定补偿方法（英文）

通常气压传感器的标定补偿方法复杂耗时,开发了一种新的方法去简化气压传感器的标定补偿。首先,设计恒温结构,并通过PID算法自动调节,使气压传感器的核心敏感元件工作于某一个固定温度(此温度稍高于气压传感器需要工作的最高温度点);其次,把气压传感器在与这个固定温度点相等的环境温度下进行标定;最后,完成标定后不管环境温度如何变化,气压传感器敏感元件始终工作在一个恒定的温度,因此气压传感器的标定与补偿可以得到简化。经测试,气压传感器在一定的环境温度范围内实现恒温工作,标定后可以以较高的精度测量气压,实验结果表明经过标定补偿后的气压传感器可以在实际中应用。