同时测量鞋地间三维相互作用力的传感器系统

为获取田径运动员脚底与跑道接触的蹬地力和支撑力等技术参数,研制了一种新型传感器系统. 该系统包括能同时获取鞋地间三维相互作用力的传感器、输出信号调理电路、数据采集单元、存储和显示模块. 传感器采用新型压电材料,通过新颖结构设计而实现. 根据二元非线性冲击系统模型,研制了模拟鞋地间相互作用的冲击测验平台,并在实验室环境下进行了测试. 测试结果与基于二元非线性冲击系统模型的理论计算结果表现出良好的一致性.     

光纤光栅三维拉力传感器设计

基于光纤光栅传感技术设计了一种用于监测变电站套管受力状态的光纤光栅三维拉力传感器.通过有限元仿真和实验测量结合的方式，实现了三维拉力传感器解调的设计和测试，在3个方向的灵敏度为0.01～0.02 με·N^-1.对传感器进行加载测试，测试结果与加载结果基本一致，在600 N加载范围内平均误差为5.13%，光纤光栅三维拉力传感器能够实现对三维拉力的准确测量.     

隧道基底结构列车振动现场测试与分析

阐述了振动测试系统的３个组成部分及仪器的合理配套，并对扎兰营子铁路隧道进行了列车振动现场测试与频谱分析。     

气体传感器静态测试系统电路设计

研究了一种气体传感器静态测试系统的电路设计原理和测量方法.采用匹配电阻串联分压的测试原理和微处理器程序控制技术,设计了匹配电阻自动切换电路和高精度工作电源、加热电源电路.提高了系统测试精度和测试范围.系统测试电路简单可靠;电源电压连续可调,可适应不同种类气体传感器的测试需求.     

热膜式流量传感器的封装研究

讨论了传感器的封装要求和工艺方法,实现了传感器的封装,测试分析了封装后热膜式流量传感器的性能,保证了热膜式流量传感器的有效应用.     

基于“基站+村通宝”的高速铁路专网覆盖解决方案研究

由于CRH动车组车体密封性好、车速快、损耗高,车厢内的通信质量明显下降,现有GSM网络无法为高速列车提供服务。通过对列车的穿透损耗进行测试与分析,引入标准传播模型以及对地貌因子的校正、小区重选及切换,建立行驶列车中乘客的话务模型和数据业务模型,提出了基于"基站+村通宝"的高速铁路覆盖解决方案,以解决和优化列车提速后通信质量差、掉话、接通率低等问题。     

移动机器人多传感器的实时动态测试与控制

在对移动机器人自动导航、障碍回避以及多传感器系统研究的基础上,设计了一种用于移动机器人自动导航的多传感器阵列实时动态测试分析与控制系统.系统利用数字信号处理器(DSP)的片内I/O端口和其他外围设置,简化外围电路设计,通过CAN总线完成超声数据与上位机通信,实现对多路超声传感器的实时动态监测和控制.试验运行表明系统可解决移动机器人的自动导航、停靠站等精确定位和避障的问题.     

基于LabVIEW气敏传感器测试系统的设计与实现

针对传统气敏传感器测试系统手工操作耗时长、精度低的问题,设计了基于LabVIEW的多通道气敏传感器测试系统,实现了多路控制、多路采集和强大的数据处理功能,有效的提高了实验效率和数据测试精度,降低了测试成本.     

多传感器融合四旋翼协同控制算法及其实现

针对四旋翼无人机定点悬停控制,从应用层面提出了多传感器数据融合方案,设计了相应的协同控制算法.在飞行器整体硬件架构基础上分析量测系统的各个传感器,对于姿态测量通道提出卡尔曼滤波算法,对于高度测量通道提出互补滤波算法,对于水平位置测量通道提出双传感器融合算法.基于四旋翼无人机的状态空间及其小扰动线性化模型,设计了与之相结合的协同控制算法并进行仿真.最后在物理平台上对设计的算法进行验证,表明多传感器融合与协同控制相结合的方法能有效提高四旋翼无人机的定点悬停精度.     

高精度力传感器的研究

高精度力传感器对计量,工业控制具有重要意义。本文介绍了电阻应变式力传感器的设计、计算、工艺及测试,并介绍了几种不同精度和结构的传感器,其精度可达0.03％F.S,0.1％F.S,0.2％F.S。     

气敏特性动态测试系统

"气敏特性动态测试系统"在于开发一种能满足多种测量要求的动态测试仪来标定各类气体传感器。该仪器采用虚拟仪器技术,通过对质量流量计进行自动调节,实现对气体浓度的控制;每个测量过程可连续设置多个时段,每个时段的浓度可任意预设定;设计的传感器量程自动选择电路,扩大了传感器的测量范围,实现了对不同种类气体传感器参数的测量。采用动态配气方式,能够准确的测试气体传感器的各种参数,达到了高精度、高可靠性和大容量数据处理与存储的测试要求。     

虚拟仪器在传感器教学改革中的应用

在传感器教学中,为提高学生的学习积极性及实践能力,对其教学内容进行了改革.采用与工程实际相关的典型案例、互动式教学、加入传感器在热门领域的应用等方法,及在教学中引入基于虚拟仪器的教学平台.教学实践表明,这一改革举措提高了学生创新能力、分析问题及解决问题的能力和综合素质,并且克服了传统的传感器实验教学设备携带不方便,无法在理论课堂上随时演示的问题,提高了学生的学习兴趣及学习效果.     

无线传感器网络空中下载协议的研究

无线传感器网络分布广或散播于一些很难触及的地方,应用传统的嵌入式系统程序代码编程方法对其代码进行升级再编程时凸现出固有的缺陷,制约了无线传感器网络的应用.本文提出了应用于无线传感器网络节点程序更新的无线空中下载协议.通过该协议,可实现节点程序的远程更新.定义了协议中通信各方的功能,给出协议的框架和各对象的状态机理论模型,应用层数据包的封包格式和应用层数据传输协议.最后在国内外流行的Mica2平台上实现了该协议,实验结果表明该协议具有一定可行性与可靠性,增强了无线传感器系统的可用性.     

无线传感器网络TinyOS调度机制的改进研究

研究无线传感器网络TinyOS的体系结构、通信机制及内核调度机制.针对TinyOS调度机制的不足,提出一种改进的调度策略——基于时限的轮转调度策略.在由micaZ节点搭建的实验平台上对改进机制进行实验,实验结果表明,基于时限的轮转调度策略提高了无线传感器网络通信的吞吐量,改善了无线传感器网络的通信性能.     

异质双9轴MEMS惯性传感器数据互补-加权迭代融合算法

在MEMS惯性传感器导航研究中,传统的MEMS捷联式惯性导航系统仅利用单多轴MEMS惯性传感器对移动目标进行导航定位,其测量值和噪声特性易受环境影响,此外加速度误差、陀螺仪漂移、平台框架角误差、平台安装误差等因素也严重影响传感器性能. 为此,从异质非单多轴MEMS惯性传感器互补融合角度出发,用异质双9轴MEMS惯性传感器采集移动目标原始信息,并提出互补-加权迭代融合算法. 首先对异质双9轴MEMS惯性传感器测得的原始数据进行预处理,基于卡尔曼滤波用最小方差估计法求解观测值. 通过估值方差和革新方程形成权值更新模型,实现异质双9轴MEMS惯性传感器数据的互补融合. 实验表明,相较传统单9轴MEMS惯性传感器导航,该算法可提高导航精度50%以上.     

高速铁路列车运行图评价指标体系

在已有既有线列车运行图评价研究成果基础上,分析了高速铁路列车运行图与既有线不同点,建立符合高速铁路自身特性的运行图评价指标体系,对高速铁路列车运行图的质量评价和编制具有一定参考价值.     

无线传感器网络节点的试验平台设计

为便于无线传感器网络的开发和应用,采用MSP430F149控制器和CC2420无线收发芯片构建无线传感器网络节点的试验平台.利用所选单片机的自编程能力,提出了一种传感器节点远程在线更新(RIAP,remote in-application re-programmable)的方法.该方法同样适用于其他具有自编程能力的MCU,对嵌入式系统的开发有一定的参考价值.     

基于云平台的共享路灯系统设计

为进一步提高人民的生活品质,打造绿色城市、智慧城市,本文基于物联网和云平台设计了娱乐一体化的共享路灯系统。该系统使用HT32F1656芯片作为主控,通过NB-IOT接入云平台,为设备与平台之间建立通信。路灯通过集成温湿度传感器、噪声传感器、PM2.5传感器和烟雾传感器实时采集路灯周围的环境信息,并通过LED显示屏显示,用户可以在手机端查看路灯的分布情况,尽快找到充电桩为手机或者汽车充电,并在手机端对路灯的照射强度、颜色进行调节,从而满足出行中的不同需求。     

数据驱动的液位传感器故障串联补偿方法研究

针对超声波液位传感器故障引起的非线性误差,基于数据驱动建模技术设计了一种逆补偿环节,以期能有效地补偿故障误差对系统的影响。首先借助故障传感器与正常传感器分别获得带故障误差与实际液位的测量值,然后利用LM-BP神经网络的非线性逼近特性设计超声波液位传感器故障误差的逆补偿环节。为验证该补偿方法的有效性与实际可用性,基于OPC、Matlab、Step7及Simatic等技术搭建PCS半实体实验平台,并将设计的逆补偿环节置于搭建的液位控制半实体平台的补偿环节中进行闭环实验。结果表明,该补偿方法对超声波液位传感器故障误差补偿是有效的,并且可将其应用于实际工程中。     

全息平台固有频率的一种测量方法

介绍了在全息平台上构建迈克尔逊干涉光路,通过干涉图像来显示微小形变,采用Pasco750数据采集器、光传感器来进行数据采集.通过新的实验方法,测量在不同振动下全息平台的固有频率.其原理简单,操作方便,精度高.