一种土壤剖面水分与坚实度同步测量装置

土壤坚实度、水分与容重存在着复杂的耦合关系.为了满足参数解耦对数据同步性的要求,研制了一种可同步测量土壤剖面水分与圆锥指数的智能化测量装置.其创新点主要表现在:(1)依据ASAE标准实现FD水分传感器与圆锥指数传感器结构一体化设计;(2)系统集成上引入超声波深度传感器动态确定圆锥在土壤中的位置,实时获取双参数2D分布剖面;(3)测量系统采用双MCU结构,具有智能化信息处理与大容量农田数据存储能力,通过串口外接GPS模块实现田间GPS定位采集.在实验室环境下对复合传感器及超声波深度传感器进行针对性标定试验,结果表明各传感器达到相应技术性能指标.     

型砂水分在线测控系统温度传感器的研制

型砂水分在线测控,对控制型砂质量,提高铸件品质十分重要.基于电容式水分传感器的型砂水分在线测控系统需要进行温度补偿,其温度传感器要求显示分辨率高、测量速度快、准确度高、单路数字电平输出、外壳不粘砂、耐磨耐腐蚀,便于安装.根据前述要求,选择TMP03芯片来研制温度传感器,经过电路设计、软件设计、外壳机械设计及安装设计,成功地研制了温度传感器.应用实验结果表明,所研制的温度传感器可以准确而快速地测量型砂含水量,实现混砂机中型砂温度的在线测量.     

一种太阳能供电的土壤水分无线传感器

针对农田环境的实际需要,研制了一种基于FD阻抗变换原理的新型土壤水分传感器.该传感器依靠太阳能供电,解决了农田环境下工作能量的补给问题, 测量结果可实时无线传输.根据高频边缘电场效应,将传感器电极嵌入支撑杆末端,可在5～500 mm的不同深度下测量土壤水分.为了使传感器实现低功耗运行,在降低系统各环节功耗与工作时序等方面进行了优化设计.试验结果表明,这种无线传感器能够依靠太阳能供电持久可靠工作,对于大面积农田水分无线网络化监控具有应用价值.     

厚度测量及厚度分选仪

研制了一种非接触厚度测量及厚度分选仪，其传感器由气动位移传感器和变压器式位移传感器复合而成，该系统不受被测对象水分、灰度及密度的影响，具有较高的测量精度，为非接触厚度测量提供了新手段．     

谷物类粮食水分自控系统的研制

本课题组研制的谷物类粮食水分在线检测控制系统,是将粮食储藏水分的变化反映到电容量的变化,再经过精密的信号采集、转换与处理,完成了谷物类粮食的在线实时性检测和控制.该系统的传感器还借助微处理器对测量信号的非线性与温度漂移进行了数字化的修正和补偿,反馈信号输出控制变频器,从而实现料位控制、热风温度调节及自动报警等功能.     

多传感器数据融合技术在红外水分仪中的应用

水分检测技术是一门涉及多学科的综合性技术.红外水分仪在检测过程中受到温度、背景光等的影响,使其检测精度下降.本文引入基于BP神经网络的多传感器数据融合技术,为红外水分仪的数据处理提供了新的思路;并用Matlab进行多传感器数据融合仿真,且取得了较为理想的效果.     

湿度传感器在谷物水分测量电路中的应用

介绍了用于谷物水分测量的电容式湿度传感器的工作原理,并设计了一个相适应的谷物水分测量电路,可用于进行各种颗粒谷物的水分测量.     

肉类保水性对水分快速测定的影响与改善方法

介绍了肉类中水分存在的形式与肉类水分快速测定的基本原理，研究了肉类保水特性及畜禽品种、肌肉部位、肌肉温度、pH值、宰后时间等影响肉类保水性的因素，探讨了肉类保水性对水分快速测定准确性与重复性的影响，提出了克服肉类保水性差异影响的多传感器多点观测肉类水分信息融合方法和基准值区别种类、品种方法，为肉类水分快速测定仪的设计奠定了技术基础，在此基础上研制的RSY-1肉类水分快速测定仪解决了国内外肉类水分快速测定的技术难题，已在全国推广应用。     

土壤圆锥指数、水分与容重耦合模型的试验比较研究——Ⅱ.水分与深度的影响

在对4种模型统计性能的水平检验与容重预测精度评价的基础上,分析与检验了各模型中水分与行进深度的影响作用.为分解水分对圆锥指数的单因数影响,采用定义水分影响指数(的方法.对于圆锥传感器行进深度的影响作用,借助于da与ead两种独立的深度影响因子,结合各模型与试验数据进行了计算与比较.结果表明:(1)只有Ayers模型能够较好地刻画土壤圆锥指数与水分间的耦合关系;(2)根据Ayers模型与Upadhyaya模型,圆锥传感器行进深度对圆锥指数的影响作用可以忽略;(3)根据Busscher模型,圆锥传感器行进深度显著影响圆锥指数的数值,但与此同时水分影响却可忽略不计,这显然与事实不符.由此看来,应用 Ayers 模型解析土壤圆锥指数、水分与容重的耦合关系,优于其它模型,但它作为隐函数,寻求最优迭代算法有待进一步研究.     

一种新型粮食水分数字传感器的设计

论述了一种新型粮食水分数字传感器的工作方法及原理,给出了传感器系统的检测电路及单片机的处理思想和流程图,并分析了减小测量误差的具体办法.     

传感器定位节点的应用设计与实施

将定位功能融入到节点中,设计并实施了一种具有定位功能的传感器网络节点.该节点具有内置定位引擎,通过获取节点间的接收信号强度,转换成相应的距离信息.当获取3个以上已知节点坐标后,采用极大似然估计法给节点定位.实验结果表明,该节点定位精度3 m,可以满足一般传感器网络应用的需要.     

光纤传感器及其研究现状

光纤传感器是近几年来出现的集光学、电子学为一体的新型传感器。本文主要介绍了光纤传感器的结构、原理、特点以及目前的研究现状和发展方向。     

超磁致伸缩力传感器及其实验研究

基于磁致伸缩逆效应原理,以超磁致伸缩棒为敏感元件研究了一种具有高灵敏度的新型超磁致伸缩力传感器,通过集成在结构内部的霍尔传感器测量磁通密度来实现静态力的测量.同时,为了提高传感器的测量灵敏度,提出了一种安装在霍尔传感器周围的不锈钢钢环的特殊结构.给出了超磁致伸缩力传感器的测量原理和设计过程,并通过实验研究确定了偏置磁场、预紧力和超磁致伸缩棒的尺寸等因素对传感器输出特性的影响规律,分别得到了传感器工作的最佳偏置磁场和预紧力,为超磁致伸缩力传感器的深入研究和精确控制提供了一种技术途径.     

检测器误差对路网流量推算影响的灵敏度分析

以路网检测器布设可测流问题中检测器误差对路网流量推算的影响为研究对象,采用基于交叉口转弯比的流量守恒方程和网络检测器布设模型,给出灵敏度分析方法并将其作为检测器误差分析的通用方法.将路段流量推算结果受误差源路段检测器误差的影响定义为关键系数,通过理论推导得出,多个误差源路段流量检测器误差对路网流量推算结果的影响为单个误差源路段流量检测器误差影响的线性叠加.最后以方格式路网为实例,采用在路网的只进和只出路段布设检测器两种方案,利用关键系数给出了检测路段流量误差对未检测路段流量推算的影响.     

三极同心电极表面Laplacian近似测量理论及其误差分析

基于表面Laplacian的九点差分数值近似方法提出了一种新的表面Laplacian传感电极——三极同心电极传感器，从理论上分析了该传感器测量体表势表面Laplacian的相对误差，并与双极同心电极做了比较．结果表明：三极同心电极传感器的误差远小于双极同心电极的误差；当源深度与电极内环半径之比大于4时，三极同心电极传感器的误差小于2％，即其误差几乎不受电极与源之间距离的影响．理论计算与偶极子模拟实验结果的一致性表明该传感方法是可行的，为表面Laplacian心电的直接测量奠定了基础．     

无线传感器骨干网络路由算法

针对当前无线传感器骨干网络路由算法无法平衡能耗和数据传输之间的矛盾, 导致无线传感器骨干网络路由的数据传输时延较大, 无线传感器网络吞吐量较小的不足, 以提高无线传感器网络整体性能为目标, 设计一种新的无线传感器骨干网络路由算法. 首先分析无线传感器网络的工作原理, 并建立相应的路由模型; 然后引入机器学习算法对无线传感器骨干网络路由中的无线传感器节点能量进行实 时预测, 选择能量大的无线传感器节点进行数据传输, 构建能量消耗最小的无线传感器骨干网络路由; 最后与其他无线传感器骨干网络路由算法进行对比测试. 测试结果表明, 该算法的无线传感器骨干网络路由能耗较小, 无线传感器网络数据传输可靠性高, 加快了无线 传感器网络数据传输速度, 无线传感器骨干网络路由整体性能明显优于其他对比算法.     

Avoiding obstacles by using a proximity infrared sensor skin

Placement and wiring of vast amount of sensor elements on the 3-dimensionally configured robot surface to form soft sensor skin is very difficult with the traditional technology. In this paper we propose a new method to realize such a skin. By implanting infrared sensors array in an elastic body, we obtain an elastic and tough sensor skin that can be shaped freely. The developed sensor skin is a large-area, flexible array of infrared sensors with data processing capabilities. Depending on the skin electronics, it endows its carrier with an ability to sense its surroundings. The structure, the method of infrared sensor signal processing, and basic experiments of sensor skin are presented. The validity of the infrared sensor skin is investigated by preliminary obstacle avoidance trial.     

一种测量土工布撕破试验力的传感器

传感器的形式很多,应用于各个领域。S型传感器应用比较广泛,而市场上的传感器价格普遍较高,如何降低成本,又能保证实用、精美,是值得讨论的问题。文中从应变电测方法角度设计和制作了一种S型的400N拉压力传感器,可用于测量土工布撕破强力的大小,并对其进行标定、应用检验及有限元分析。结果表明设计的力传感器具有灵敏度高、稳定性好、结构紧凑等优点,从而为土工布的工程应用提供了必要的试验依据。     

用于测量流体流量的复合式传感器

为了适应小型智能化测量仪器仪表发展对传感顺的新要求,提出一种用于测量管道中气体流量的、由一只静压和一只差压传感器构成的复合式传感器。论述了这种新型传感器的测量原理,介绍了传感器和压阻芯片的结构设计及制作,并列举出测试结果。在测量可压缩流体的流量时,此传感器能同时显示出流体的压力和差压。若将此传感器与单片机连接,流体的流量也可显示出来。     

一种模糊传感器数据融合的方法

基于模糊传感器数据相关的特性，给出了一种模糊传感器数据融合的方法．该方法从传感器的重要度，各个传感器对模糊命题支持度的一致度，以及传感器重要度对数据融合结果的复合作用3个方面分析了它们对模糊传感器数据集成的影响．定义了一个一致性系数综合反映了这3个因素．基于该一致性系数实现了模糊传感器的数据融合，并将该方法用于工件识别中．