传感器参数不一致的软件处理方法

工业控制或自动检测常常要对通过传感器测得的各种有信号进行处理，而这些信号往往是非线性的，对同一类传感器来讲，如果其一致性较好，则处理起来并不难，且精度也可保证，然而对于一致性不好，甚至相差甚远的传感器，处理起来比较难，精度也难以保证。为解决上述问题。本提出采用软件设活动点法对非线性曲线分段线性化，点的数量及点的间距任意设置，实践证明，此方法效果很好。     

基于切比雪夫最佳逼近的LVDT位移传感器信号处理

针对LVDT位移传感器两端输出信号的非线性问题,提出了一种基于切比雪夫最佳逼近原理的信号处理方法. 该方法将传感器有效量程自适应地分为线性和非线性区域. 线性工作范围和对应直线逼近函数利用切比雪夫一次最佳逼近自适应确定,非线性区域信号采用有理B样条函数进行线性化处理. 设计了基于MSP430单片机的信号处理器,搭建了基于步进电机直线台和标准激光传感器的试验平台,对该算法进行实验验证. 实验选用量程为85 mm的LVDT位移传感器,实验结果表明,该方法将传感器的非线性误差从2.47%降至0.30%,测量平均误差绝对值从0.64 mm降至0.12 mm,有效改善了传感器的线性度和精度,延展了其工作范围.      

Ω焊缝多通道涡流检测定量方法研究

本文在数据融合理论基础上采用改进的一致性算法,编程实现了Ω焊缝多通道涡流检测信号融合,最后结合试块缺陷示意图综合分析检测到的缺陷,从而对Ω焊缝缺陷做出定量分析.结果表明:改进的一致性算法融合多传感器的测量数据,克服了一致性算法中两个传感器在测量精度不同时置信距离不同的缺点,对支持矩阵进行模糊化处理,避免了人为定义阈值而产生的主观误差.     

微粒光散射图像获取方法的改进

测量微粒粒度分布时,其光散射强度空间谱的准确获取以及其数值处理是决定测量精度的关键,研究表明,常用的二极管环靶空间分辨率低,且在宽信号响应域内响应为非线性,而单色线阵图像传感器BW－CCD对大信号响应时会产生响应饱和,从而直接影响测量精度,对此,该文提出一种以真彩面阵图像传感器3C－CCD作传感器获取图像,对大信号单色响应饱和区进行RGB三色均衡拟合,有效地解决了大信号饱和问题,通过图像的数值处理,最终取得较好的实验结果。     

传感器信号的非线性软件补偿技术

本文通过传感器信号输入与输出呈非线性关系,提出利用微机进行非线性化补偿技术,详细介绍了传感器信号非线性软件处理的具体方法。     

积分滤波非线性拟合科氏流量计驱动系统改进

稳定振动的流量管保证着科氏流量计流量测量的准确性,而维持流量管振动的关键是流量计驱动系统。针对科氏流量计模拟驱动电路起振速度慢、受随机干扰影响振动不稳定问题,研发基于积分滤波非线性拟合法改进驱动系统。改进驱动系统采用积分滤波方法削弱传感器信号中随机干扰,应用非线性拟合法对积分信号进行频率估计,然后合成驱动信号驱动流量管振动。改进驱动系统中积分滤波可以有效抑制随机干扰,非线性拟合法考虑信号整体不受个别采样信号影响,提高频率测量精度与增强振动稳定性。仿真实验表明,基于积分滤波的非线性拟合法具有较高的频率测量精度,适用于流量计起振频率估计与振动频率监测。实际改进驱动系统测试表明,改进驱动系统提高了流量计起振速度,增强振动稳定性。     

光电跟踪传感器的非线性校正

利用二极管及结型场效应管的非线性特性，对光电传感器输出信号进行了非线性处理，有效地消除了由于传感器中光电三极管的非线性而引起的附加干扰，提高了传感器的抗干扰能力，增强了实际应用的适应性。     

基于光纤传感器的甲烷气体浓度信号采集方法

基于光谱吸收法设计了一种反射型光谱吸收光纤传感器网络结构,该结构可以完成对远距离多点甲烷气体浓度的实时测量。为了能够保证光谱扫描波长中心值与甲烷气体吸收峰相同,激光光源通过波长调制光谱完成调制,采用调整三角波的幅值与偏移量对光源波长进行调整。在接收端,为了对光电信号进行有效的采集,设计了一种多点高速信号的采集方法,并分析其调制深度的影响。实验证明,软件采集算法以及合适的调制深度能够满足工程中光纤气体传感器多点采集的精度要求。     

微压力传感器接口电路设计

完成了微压力传感器接口电路设计.采用惠斯通电桥滤出微压力传感器输出的模拟变量,然后用INA118放大器将此信号放大,用7715A/D进行模数转换,将转换完成的数字量经单片机处理,最后由LCD将其显示,采用LM334做的精密5 V恒流源为电桥电路供电.既能保证检测的实时性,也能提高测量精度.     

基于3D活动轮廓模型的缺陷点云分割方法

提出一种基于3D活动轮廓模型的缺陷点云自动分割方法,通过扩展数学形态学方法构造符号距离函数估算点云的平均曲率,并应用中值滤波方法去除点云噪声对曲率估算精度的影响,避免了点云的一致性法矢估算和三角网格重构,在保证点云分割精度的同时有效提高了计算效率.应用结果表明本文方法能够有效处理点云缺陷并实现大规模散乱点云的快速分割.     

传感器信号非线性的软件补偿

针对传感器信号中存在的非线性误差,对采用软件校正的特点和实现方法进行了研究。文中详述了将最小二乘曲线拟合方法应用于传感器非线性校正的方法和优缺点,并提出了将最小二乘曲线拟合与线性插值相结合的方法,最后,通过一个工程实例描述了在实际工程中利用曲线拟合实现传感器非线性补偿的过程。     

倾角传感器的智能化实现

介绍了智能传感器的原理和基本功能、倾角传感器的用途以及所设计的液体摆电容式倾角传感器的原理,通过非线性校正、自校零与自校准和温度补偿等途径,倾角传感器实现了智能传感器的基本功能,更好地满足了设计的各项技术参数和其它要求,最后给出了倾角传感器实现智能化的流程图.随着科学技术的发展,智能传感器将会在越来越多的领域充当重要角色,是未来传感器技术发展的主要方向.     

基于PSO优化LS-SVM的木材含水率软测量建模

木材含水率是木材干燥过程中重要的技术指标。针对木材干燥过程具有强耦合、大滞后、非线性的特点以及木材含水率检测存在的问题,提出一种软测量方法。利用最小二乘支持向量机(LS-SVM)对非线性系统时间序列数据进行学习,建立被控对象的软测量模型,同时通过粒子群优化(PSO)算法对LS-SVM的惩罚因子和核函数参数进行滚动优化,提高软测量模型的预测精度。将木材干燥窑内的温度、湿度以及木材含水率作为样本数据,通过PSO优化的LS-SVM方法建立木材含水率的软测量模型,进而利用该模型实现对目标检测点木材含水率的软测量。仿真结果表明,PSO-LSSVM软测量模型预测精度高,泛化能力强,满足木材干燥控制系统的实际测量要求。     

A new perceptual illusion reveals mechanisms of sensory decoding

Perceptual illusions are usually thought to arise from the way sensory signals are encoded by the brain, and indeed are often used to infer the mechanisms of sensory encoding. But perceptual illusions might also result from the way the brain decodes sensory information, reflecting the strategies that optimize performance in particular tasks. In a fine discrimination task, the most accurate information comes from neurons tuned away from the discrimination boundary, and observers seem to use signals from these 'displaced' neurons to optimize their performance. We wondered whether using signals from these neurons might also bias perception. In a fine direction discrimination task using moving random-dot stimuli, we found that observers' perception of the direction of motion is indeed biased away from the boundary. This misperception can be accurately described by a decoding model that preferentially weights signals from neurons whose responses best discriminate those directions. In a coarse discrimination task, to which a different decoding rule applies, the same stimulus is not misperceived, suggesting that the illusion is a direct consequence of the decoding strategy that observers use to make fine perceptual judgments. The subjective experience of motion is therefore not mediated directly by the responses of sensory neurons, but is only developed after the responses of these neurons are decoded.     

非线性电路稳态响应的置换松弛解法

本文提出了一种用以计算多频信号激励下非线性电路稳态响应的算法,它可以广泛用于诸如混频器和调制器之类的大规模典型非线性电路。与其它方法相比,本方法简单,有效。     

在线传感器突变信号的检测与区分

为了准确区分传感器突变信号产生的原因,提出了基于数学模型的小波频带分析法. 针对工业流程中的测控系统,分析了输出突变信号的频率组成与突变原因的关系. 用小波频带分析技术,将高低频信号分离,并进行能量统计,根据高低频信号能量比例的变化,判断出突变信号产生的原因. 经典型控制系统的计算机仿真和恒压供水系统实验结果表明,该方法能够有效地诊断出传感器是否发生故障.     

后非线性马尔科夫算法应用于振动信号提取

实际环境中通过传感器检测到的设备状态信号往往是非线性混合信号;而设备状态信号是设备故障诊断的基础,因此从混合信号中分离出设备状态信号极其重要。现有线性独立分量分析方法分离效果并不理想,对此提出将后非线性马尔科夫盲源分离算法应用于设备状态信号提取。为验证算法有效性,将直升机齿轮箱振动信号的非线性混合信号进行分离实验。实验结果表明算法能有效分离出轴承故障振动信号,为进一步提高故障诊断准确性和方便性提供了帮助。     

基于人工神经网络的卫星姿态信号处理

地球遥感卫星的技术难点之一是保持有足够的姿态控制精度．通常卫星的姿态由单一传感器获得,为得到高的姿态精度,需要对多个传感器信息进行综合处理．针对由惯性基准、红外地平仪和太阳敏感器组成的卫星姿态测量系统,提出并设计了带反馈的ＢＰ人工神经网络进行信号处理．研究表明,该方法可以抑制红外地平仪轨道周期误差和卫星进入阴影区时对测量系统的影响,从而使系统的测量精度得以很大提高．     

高精度数字压力计的研制

扩散硅压力传感器具有体积小、灵敏度高、响应速度快等优点，但存在温度漂移和非线性问题，这是研制高精度数字压力计必须解决的技术难点．本文分析并建立了对其实现综合补偿的方程式，利用单片微机软件实现综合补偿方程，较好地解决了压力传感器的非线性、温度补偿和零点修正．研制出的数字压力计精度达０．０５级．     

具有随机输入信号的系统仿真及其应用

本文建立了一个具有随机输入信号的系统仿真模型,应用于动态称重技术中,可对动态称重过程中现场实测的传感器输出信号进行计算机模似,具有巨大的经济效益.