基于超声波与红外的AGV定位方法

以往的AGV(Automatic Guided Vehicle)多采用电磁感应技术、机器视觉技术和激光技术进行定位。其电磁感应技术更改路径困难;机器视觉定位算法复杂,实时性差;激光技术定位电路复杂,成本较高。为此,基于超声传感器设计了自动引导车辆的定位系统,提出了一种高精度测量超声信号传播时间的方法。该方法采用双超声发射传感器依照一定的时序进行工作,解决了信号相互干扰问题,在得到AGV位置信息的同时得到其姿态信息,简化了AGV的机械结构。设计了低噪声放大电路抑制噪声干扰;利用自动增益调整电路提高系统的测量精度;采用声速补偿方法消除环境温度变化对定位精度的影响。实验结果表明,该系统可以在300 cm×400 cm的范围内对AGV的车头和车尾精确、实时定位,定位精度达±3 mm。     

基于压电传感器的电荷放大测量电路的优化方案

从压电传感器的工作特点、适用范围和影响压电传感器工作性能的主要因素出发,在给出了压电传感器两种测量电路的基础上,进一步分析了电荷放大器测量电路的性能.提出设计一种差分放大形式的信号调理电路来减小干扰和漂移,通过EWB电子仿真软件对所设计的信号适调电路进行仿真,结果表明,差分放大形式的信号适调电路达到了预期的优化要求.     

基于分步式Kalman滤波器的AGV姿态角估计方法实验研究

针对AGV的定位问题,设计了多传感器分步式Kalman滤波器,通过其对编码器、陀螺仪和超声波传感器等测量信息的融合实现了对AGV姿态角的准确估计。仿真结果表明所设计的滤波器是可靠的、有效的,实验结果验证了所设计的滤波器可实时、精确地实现AGV的姿态角估计,定位精度可满足实际生产中对AGV的使用要求。     

静电传感器微弱信号检测电路的研究

为解决静电传感器用于稀相气固两相流参数测量时信号微弱难以检测的问题,深入研究了静电传感器的基本原理和信号特点,设计了一种实用的高精度微弱信号检测电路.结果表明,该电路具有很高的分辨率、极低的温漂、较强的抗杂散电容干扰和外电场干扰能力,能够满足气固两相流参数测量的要求.     

基于海流的海洋微小信号前端放大电路的研究

根据海流信号传感器的测量原理,提出了采集放大电路的技术方案。针对采集信号噪声大的特点,对海流电场微弱信号进行滤波提取,实现了对该信号同相分量的补偿式放大,在一定程度上克服了传感器在下沉时引起感生电场的强干扰,提高了电路测量精度。同时采用多级放大的原理,将微弱信号放大至仪器可观测的范围。通过Multisim仿真软件进行验证,结果表明,该采集放大电路满足设计要求,在保证信号质量的同时将信号放大至105~106倍。     

基于FPGA的数字化电涡流位移传感器设计

电涡流位移传感器的载波信号和解调信号均为模拟处理信号,其测量和解调电路均会提高硬件电路复杂性和信号的不稳定性,并增大磁轴承系统的总体设计体积和功耗等。针对这一问题,该文设计了以调幅式电涡流位移传感器为基础的数字化电涡流位移传感器。利用现场可编程门阵列(FPGA)的数字输出信号设计传感器的载波信号,通过FPGA的软件设计对测量电路的输出信号进行数字化处理。该设计在有效降低电路设计复杂性和功耗的同时,提高了传感器测量的可靠性和精确性。     

基于FFT的互感式电流信号检测装置的设计

为解决对电路中电流信号的实时监测及谐波分析问题,利用传感器技术设计出一套高精度基于FFT( Fast Fourier Transform) 的互感式电流信号检测装置。该装置可对环路电流信号进行非接触式测量,硬件电路包括互感式电流传感器和检波电路,软件部分以STM32 为主控制器,对信号进行傅立叶变换得到频率和幅度信息。这种以微处理器为核心的测量装置可以实现测量自动化和功能多样化,在工业领域具有一定的应用价值。经实验检测,该系统的频率分辨率可达到1 Hz,幅度分辨率可达到0． 5 mA,测量电流信号频率误差小于2% ,幅度误差小于5%。     

基于体震信号的心率测量方法

心脏向外泵血引起与心跳同步的身体的震动,产生体震信号,其规律与心率相关,可在脊椎轴上通过敏感的力传感器检测出来.体震信号微弱且易受干扰,针对此特点设计了传感器电路和信号处理电路,说明了检测方法.所获得的原始体震信号先经预处理去除噪声,再应用模极大值算法得到每个心动周期中的峰值点,最后求得心率.采集体震信号时,同步采集一路单通道心电信号作为基准,评价测量的准确性.实验结果表明,基于体震信号的心率测量方法获得了良好的效果.     

基于CMOS图像光栅传感器的位移测量系统的实现

目前在科技研究、工业生产等各行业中,对于位移的高精度测量都是不可或缺的。利用光栅传感器完成测量是目前的主要方法。光栅传感器利用光电转换的原理将位移转换为电信号,该信号经过整形、细分后输出给后级电路完成对信号的处理,最后得到位移大小方向。本文在分析光栅传感器工作原理的基础上,提出借助CMOS图像传感器代替传统的硅光电池检测莫尔条纹,完成信号的细分,实现对位移的高精度测量。文中介绍了整体电路的设计和单片机系统的硬件及软件流程。     

减小光栅传感器测量信号误差的研究

在光栅传感器测量系统中，为了提高测量信号的精度，需要对系统输出信号的误差进行研究。介绍了莫尔 条纹的产生和光栅传感器测量系统，对测量系统的误差进行了分析，提出了利用基于误差修正技术的光栅测量系 统减小光栅测量信号的系统误差的方法，以及利用滑动平均滤波与中值滤波结合的方法减小动态莫尔条纹信号中 的随机误差，总结了设计光栅传感器测量系统的关键技术。仿真结果表明#混合滤波方法可以有效地减小动态莫 尔条纹信号中的噪声干扰，且算法简单。     

基于PIC单片机的脉搏血氧测量仪的研制

氧是维护生命的基础，血氧饱和度是人体极为重要的生理参数．血氧饱和度的测量在临床和日常保健中有重大意义．系统是以PIC18C252单片机为核心控制的测量仪．在硬件上实现了使用光传感器采集红光和红外光透过动脉血管后产生的信号电路以及相关的测量电路，实现了与PC机的通信；在软件上实现了以PIC18C252单片机为核心的控制程序．实现了数字信号处理算法和计算人体脉率和血氧饱和度(SaO2)的复杂算法，有效地克服了测量信号的漂移和噪声干扰，从而满足临床生理监护的需要．     

基于主观贝叶斯多传感器数据融合的AGV精确定位研究

针对室内自动导引运输车（Automated Guided Vehicle,AGV）定位偏差大、精度不足的问题，提出了一种基于主观贝叶斯网络的传感器数据融合定位方法.该方法首先结合卡尔曼滤波模型，对不同传感器的数据进行滤波处理，并通过主观贝叶斯网络模型计算信息增益大小，从而自主地选择传感器数据；再将选择的传感器数据进行融合；最后根据融合后的传感器信息进行AGV位置状态更新，获得更精确的AGV位姿信息.仿真实验结果表明，在室内实验环境中，主观贝叶斯网络融合算法能够实现多传感器的数据互补.与RUKF算法相比，该方法的均方根误差缩小到了0.17 m，定位精度提高了43.6%，定位时间缩短了0.071 s，效率提高了4.5%，数据稳定性提高了47.8%，其定位偏差明显小于单传感器的定位偏差，证明了该方法的有效性.     

CPLD在超声波传感器驱动控制电路中的应用

针对超声波应用系统易受噪声干扰以及超声波信号的空间衰减现象影响，从而要求超声波传感器工作在其最佳特征的特点，论证了驱动脉冲信号的控制精度对传感器工作特性的影响，给出了传感器驱动信号脉冲宽度与传感器频率之间的最佳关系式，提出了采用复杂可编程逻辑器件（ＣＰＬＤ）产生传感器驱动控制信号的方法，将该方法应用于一超声波流量计测量系统中，得到了比传统型单片机控制电路更好的控制精度和控制效果。     

基于磁阻传感器的三维磁场测量系统的设计

设计了基于磁阻传感器HMC1001/2的三维磁场测量的系统.按照设计流程,将整个测量电路分为磁信号检测电路、信号调理电路、置位/复位电路、基于C8051F020单片机的A/D转换电路等四个模块,并制作了电路板.实验表明该系统可准确测量空间磁场,尤其适用于对弱磁场的测量.     

线列CCID传感器的硬件设计方法

给出了线列ＣＣＩＤ图像传感器的驱动电路和输出信号处理电路设计方法，并以ＧＺ１０１Ａ线列ＣＣＩＤ为例，介绍了具体电路和输出信号的波形，利用设计出的两部分电路和ＧＺ１０１Ａ器件可构成尺寸，位置等工业在线测量系统的通用传感器。     

复合信号有源滤波分离电路设计

油田生产测井中 ,多个井下传感器已调信号用单芯电缆复合后传送到地面接收机 ,再用滤波分离电路分路解调 ,提取传感器信息 ,邻道干扰的大小取决于滤波分离电路的性能。复合信号滤波分离电路采用带阻滤波器和带通滤波器前后级联 ,可以降低对过渡带的需求 ,提高阻带衰减 ,降低邻道干扰。给出了性能分析结果和滤波分离电路设计公式 ,实际应用效果很好     

模拟传感器的抗干扰设计

模拟传感器的应用非常广泛,各行各业可以见到模拟传感器的身影.但在模拟传感器的设计和使用中,都有一个如何使其测量精度达到最高的问题,这就要求设计制作者必须注意到模拟传感器干扰源以及干扰作用方式,设计出消除干扰的电路或预防干扰的措施,才能达到应用模拟传感器的最佳状态.     

应力波时间仪的研制和应用

应力波时间间隔仪主要由加速度传感器、应力波脉冲转换器、计数、译码和显示单元电路组成.它可以测量出应力波通过材料两端的时间.从而得到应力波的传播速率.本文给出了应力波信号放大,变换及门信号产生、计数电路的设计原理.     

基于CAV444的电容式油位传感器的设计与优化

在传统电容传感器液位测量的基础上,采用了一种基于CAV444电容-电压转换芯片的液位测量方式,在此基础上提出并验证了一种新的误差补偿方案。综述了电容传感器的工作原理,设计了电容传感器的液位测量电路。误差补偿传感器将高度补偿值转换成相应电容信号再与油位电容信号一起输入到转换电路转换成电压信号输出。实验测试证明,该测量系统性能可靠稳定,最大非线性误差1.14%,测量线性度好;误差补偿后引用误差为1.17%,测量准确度高,应用前景广泛,能够满足大多数工业现场液位测量的需求。     

压力变送器信号调理电路的设计思路

就目前可得到的压力传感和集成电路片，介绍了压力传感器的信号调理电路的设计。