基于足底压力传感器的能耗建模实验研究

考察足底特殊解剖学结构部位压力传感器的压力数据以及衍生变量,分析其与人体运动速度以及能耗之间的相关关系,并建立回归模型．选取20名健康男性大学生志愿者,以不同速度在跑台上行走,每一速度测量时间至少6min,测量每一速度下2min的足底压力数据以及稳定状态下2min的能耗数据．整个足底压力的峰值以及峰值斜率,足底第三趾跖关节处的压力峰值以及峰值斜率与运动速度以及能耗具有较高程度的线性相关关系．足底压力峰值斜率是估算人体行走速度以及能耗的比较敏感的指标．     

机器人阵列式触觉传感器系统的研究

文章讨论了一种基于压阻效应的阵列式触觉传感器及信息处理技术,介绍了系统组成与性能,分析了敏感阵列的结构和信号读出与图象采集电路的工作原理及实现。此外,对触党图象的处理和辨识方法也进行了深入的研究。实验样机表明,系统能实现对常见规则物体的识别,本设计为阵列式触觉传感器的实用化奠定了基础,也有助于智能机器人的进一步发展。     

触觉传感阵列信号的信息融合处理

在智能机器人服装中,压力传感器阵列输出性能易受环境温度、电压扰动等非目标参量因素的影响,其间存在的交叉干扰常导致测量精度显著降低。针对上述问题,提出了一种新的用于测量分布压力的压电传感阵列及其信号处理的方法。设计了传感信号的处理流程;析取并有效地处理了置信距离矩阵和关系矩阵融合中的有用数据;提出了用概率最大值法和极大似然法对多传感器信息作有效融合处理的方法。实验结果表明,该方法可消除温度对压力传感器的影响,减小了单个传感器不确定性的误差影响,提高了压力分布测量数据的稳定性和测量精度,可显著改进压力图像重构精度。     

厚膜压力传感器的研究

用厚膜工艺制造压力传感器。研究了厚膜是民阻浆料的是电阻率与压阻系数的关系，承压基片选用ＺｒＯ２－Ｙ２Ｏ３３ｍｏｌ％增韬Ａｌ２Ｏ３陶瓷，大大地提高了压力感器的性能，对承压片的应力分布进行了分析，介绍了压力传感器的结构设计方法。     

微机电系统压力传感器抗干扰系统设计

鉴于传统的硅基MEMS压阻式压力传感器普遍存在温度漂移和时间漂移误差,本文采用恒温控制和恒流源自校正方法针对上述问题设计和研究了一种MEMS压力传感器抗干扰系统。首先,简单介绍了传感器的各项参数和温漂、时漂原理。其次,设计并制作了传感器相关外部抗干扰电路。最后,对该系统进行实验测试。结果表明,抗干扰系统能减小传感器温漂和时漂误差,热零点漂移的绝对值由恒温前的0.0652%FS/℃降至恒温后的0.00788%FS/℃,热灵敏度漂移的绝对值由0.118%FS/℃降至0.0153%FS/℃,时漂补偿后预测误差由-3.436~0.875 kPa降低至-2.086~1.765 kPa。该设计对MEMS压力传感器温漂、时漂补偿等抗干扰方面的研究具有一定参考价值。     

星用高精度压力传感器设计

介绍了星用高精度压力传感器的技术要求、工作原理、结构设计与电路设计及试验结果;对研制过程中的关键技术及解决方法进行了探讨．传感器是依据硅微压阻效应原理,采用相关半导体平面工艺技术、微机械加工技术以及电子线路中信号调理与补偿技术,将压力敏感元件与调理电路一体化封装在壳体内．传感器具有非线性好、工作温度范围宽、抗冲击过载、性能稳定可靠等特点．     

足底压力分布测量系统的设计

选取10个足底区域作为测量位置，设计了一种压力测量鞋垫，研制出一套成本低，操作简单，用于足底压力分布测量的系统．     

鞋垫式足底压力测量系统中压电式力传感器的设计

介绍了鞋垫式足底压力分布测量系统中压电陶瓷力传感器的设计过程.根据系统的需要进行传感器的类型的选择与传感器在系统中的分布,并建立了传感器的力学模型来说明传感器的工作原理,对传感器的量程、线性特性、灵敏度等特性进行了详细的分析.通过实验验证了传感器的合理性及正确性.     

硅集成压力传感器设计

主要对硅集成传感器的理论设计进行了分析和探讨。     

基于TestPoint的足底压力测量系统

为精确测量人体足底压力,以虚拟仪器软件TestPoint为开发平台,设计了足底压力测量系统.该系统以嵌入式计算机和压电陶瓷传感器为主要部件,由各传感器进行足底x,y,z三维力的测量,经信号调理通过串口与嵌入式计算机通信,再通过虚拟仪器软件对其进行分析处理后显示测得数据.研究结果为足底压力测量提供参考.     

基于感应磁场的传感器序列检测系统的研究

提出了一种基于感应磁场的传感器序列检测系统方案,探讨了其实现策略,研究了系统的控制过程、信号采集及数据处理软件,给出了系统的参数设置原则及具体零件检测实例．     

基于PVDF压电材料的压力传感器设计

设计一种基于有机聚偏二氟乙烯(PVDF)压电材料的压力传感器, 其结构包括探头、 电荷放大电路、   滤波电路和电压放大电路. 压力将触头移动, 使振动的弹性铁片产生形变,  通过弹性铁片上PVDF材料的电压信号变化可实现对压力的测量. 该传感器灵敏度为61.22 mV/N, 可应用于多种压力的测量.     

基于传感器阵列的油品分层系统的研究与设计

针对目前油品含水率测量存在的油污的问题,设计了6电极电容传感器阵列,以此来解决单个或少量传感器探头易被油污污染,严重影响决策判断的问题.针对电路中漏电流问题进行了电路的改进,采用D触发器来控制两个互补时序的开关,比单纯用非门的方法能减少大概几十纳秒的电荷泄漏时间,能较好的改善漏电流的问题.设计了基于PC机WINDOWS操作系统的实验数据采集与分析系统,试验证明所设计的传感器阵列与数据采集系统能够达到预期的简单液体层次分离的效果.     

弱磁场激励下基于阵列磁传感器的缺陷检测方法

研究在弱磁场激励条件下,铁磁性材料试件16MnR在动载荷拉伸实验中的损伤检测问题。 基于巨磁阻芯片设计了新型阵列磁传感器,搭建了铁磁构件磁信号检测系统;对不同载荷循环阶段的试件表面磁信号进行了拾取,并利用小波变换有效地抑制了噪声干扰。 最后,对降噪后的磁信号进行C扫描成像,实现了弱磁场激励下试件损伤发展过程的磁信号成像显示。 该结果可为铁磁性试件疲劳损伤的在位检测提供一种新型检测方法。      

厚膜压力传感器的研究

用厚膜工艺制造压力传感器．研究了厚膜电阻浆料的电阻率与压阻系数的关系．承压基片选用ＺｒＯ２－Ｙ２Ｏ３３ｍｏｌ％增韧Ａｌ２Ｏ３陶瓷，大大地提高了压力传感器的性能．对承压片的应力分布进行了分析，介绍了压力传感器的结构设计方法     

基于足底压力的人体重心轨迹包络面积算法

为了评估人体平衡功能,需要计算人体重心轨迹包络曲线的面积,提出了一种包络曲线的计算方法。首先,通过足底压力采集系统获取足底压力数据,计算得到人体重心点;然后,提出了一种基于斜率逐步比较的重心轨迹包络凸多边形构造法,通过斜率比较筛选出包络凸多边形的顶点;最后,根据斜率大小对凸点进行排序,通过三角形面积累加得到包络凸多边形的面积。计算实例证明,提出的算法与经典的快包法相比提高了人体重心轨迹包络曲线面积的计算速度,算法具有良好的稳定性,稳定性差值在±0.01 s之内,算法的时间复杂度为O(nlgn),可有效应用于人体重心轨迹包络面积的计算。     

目标移动情况下SSPA输出信号的分析

自扫描光电二极管阵列图像传感器用于物体测量时，物体的外型尺寸反映在图像传感器的输出信号里，对物体的识别测量以及指标的提高很大程度上取决于对视频输出信号的特征的提取。基于对自扫描光电二极管阵列图像传感器输出信号的分析的要求，文中根据光电二极管光电转换原理，从理论上分析了自扫描光电二极管线阵列图像传感器拍摄运动目标识别视频输出信号的数学模型，分析了用比较法处理视频输出信号时可能出现的误差大小，理论分析结果与传感器输出的实际波形相吻合。     

基于 MPXY8300 的 TPMS 传感器设计

针对如何提高轮胎压力检测系统（Tire Pressure Monitoring System,TPMS）无线传输效率以及减少 TPMS 的质量和体积以满足汽车轮胎平衡的问题,给出一种基于高度集成芯片 MPXY8300 的无线轮胎压力传感器设计方案。阐述了传感器的硬件电路设计和用 Smith 圆图进行无线发射电路网络匹配方法,给出 MPXY8300 软件设计及内部嵌入的固件使用方法。通过对传感器节点的实验测试,轮胎气体压力的最大测量误差为 ±7 kPa,温度测量误差为 ±2oС ,表明本设计具有良好的工作性能和准确度。