被动行走测试系统的建立与实验研究

本文针对平面直腿的被动行走模型,建立了被动行走的测试系统．主要测试的参数为两腿的摆动角速度、角度和足底接触的法向作用力,利用陀螺仪和薄膜力传感器等实验设备可以实现这些参数的测量．同时利用建立的实验系统,可以对被动行走的动力学过程进行研究,得到了被动行走过程中足与地面的接触过程．     

多静止站被动单目标定位跟踪算法

把方位作为被动传感器的观测信息属于不完全观测．文中的方案是先用最小二乘法估计出目标距离,再用卡尔曼滤波进行跟踪．单一的被动传感器定位需要机动,而多个被动传感器联合工作,可以在观测站静止的情况下完成定位．通常的最小二乘是寻求到各传感器的方向线距离平方和最小的点,而文中选择另一种推导方法,由于该方法也用到最小二乘理论,亦称最小二乘法．文中将该方法与卡尔曼滤波结合进行目标跟踪仿真,结果表明该方法是有效的．     

基于光纤光栅传感技术敞口混凝土管桩应力测试现场试验

基于4根足尺敞口混凝土管桩现场试验,在桩身刻槽预埋串联式的FBG传感器,成功地将准分布式FBG传感技术应用在贯入过程中桩身轴力的测试,研究了敞口混凝土管桩稳态贯入过程中桩端阻力和桩侧摩阻力的变化规律。试验表明：FBG传感技术能够准确分离桩端阻力和桩侧摩阻力,测试效果较为理想。桩端阻力和桩侧总摩阻力沿深度变化曲线反映土层的工程性质,桩端阻力受土层变化影响明显,硬质土层界面处桩端阻力平均增幅78.5%;桩侧摩阻力进入圆砾层时出现峰值,平均增长幅度为20.2%。桩端位于非硬质土层,桩端阻力、桩侧摩阻力变化不明显。贯入过程中桩身轴力变化曲线表明桩身下部侧摩阻力明显大于上部侧摩阻力。     

多路振弦传感器同步测频系统设计

针对多路振弦传感器测频系统多采用分时异步的测量方式,无法满足桥梁等大型建筑动态响应的测量需求,提出一种同时激振-分时测量的同步测量方案;根据该方案设计了一套多路振弦传感器同步测频系统。系统以Cortex-M4处理器为核心,采用Rife-Quinn算法进行频率计算。对系统进行实验测试,测试结果表明:系统能完成4通道振弦传感器的同步测量,无噪声条件下的测频相对误差小于0.007%;输入1 kHz、峰值为2μV~3.4 mV范围的正弦信号,系统测频相对误差小于0.005%,标准差小于0.04 Hz;加入白噪声干扰,信噪比在-9~9 dB范围内,系统的测频相对误差小于或等于0.2%。     

危险品库房光纤无源温湿度监测方法

火炸药危险品仓库的温湿度测试一般采用定时人工读数方式。工作量大、不便于管理。针对其不能采用有源设备进行自动化测试、目前国内尚无适用于该环境的相关产品这一问题。提出一种转换方法：利用传统干湿球温度计所显示的温湿度刻度,以光学方法将温湿度计上的温湿度数值变为光强值（光信号）。并以光纤发送出去,采用单片机处理。这种无源测试温湿度传感器的实现方法．采用光纤准直器和温湿度计相结合的方式,把需要设定监测的温湿度范围放置在光纤准直器光栅的中间,光纤端面的发射光扩束成均匀的平行光通过温湿度计。在接收端使平行光束再聚焦回光纤端面。该方法成本低廉。测试结果基本达到要求。     

悬浮式磁流体惯性传感黏阻与量程可控机理

实现悬浮式磁流体惯性传感的量程控制关键在于分析基于经典黏性流体力学理论的动态黏度特性和流固系统运动特性.在质量块作简谐运动下,建立惯性传感结构中间隙的流动模型并对理论方程进行求解.在不同动力黏度下,对作简谐运动的传感运动块进行流阻力进行数值计算,结果表明:质量块所受黏阻力主要是两侧压力差,压力差随时间呈现简谐特性,幅值与磁流体动力黏度有较好的线性关系;在选定实验参数后研究结果为压差相位超前22°～40°,剪切应力超前在15°以内,且随着动力黏度增大而减少,当运动黏度达到75 pma·s时,相位超前量变化趋缓.     

基于不停车计重收费系统的动态称重传感器优化方法研究

重车的不停车计重收费模式,是一种能够解决高速公路收费站点拥堵的有效方法,但其在实施过程中困难很大,其中最主要原因在于:现有动态汽车衡无法在重车高速通过或不规范行驶时保证称量的精度。经研究发现,称量精度与车辆行驶状态有很大关系,而通过优化传感器的布局能够抵消车辆在高速行驶中带来的误差。通过研究传感器的数量、间距对动态称量精度和速度的影响提出了传感器的优化方法。拟在福银高速长武收费站依托其改扩建工程进行实地安装测试。初步目标为:重车在30 km/h的车速下通过收费站点时称量精度保持在±2.5%以内,并能够克服各种违规操作带来的误差,为实现重车的不停车计重收费提供保障。     

基于MEMS惯性器件的微型船用组合测姿系统设计

首先构造了基于Kalman滤波的MEMS陀螺仪、加速度计和磁强计的姿态测量系统,在证明船舶机动运动产生的干扰加速度会引起Kalman滤波发散的基础上,构造了径向基函数神经网络姿态系统以克服干扰加速度的这种不利影响,并提出了基于神经网络与kalman滤波的组合姿态测量系统的设计方案,对设计的组合姿态测量系统进行了仿真试验.试验结果表明,组合姿态测量系统即使在干扰加速度存在的情况下也可以完成船舶姿态的实时准确估计,可满足船用设备中低精度姿态测量系统使用要求.     

量子点的制备及其在光化学传感器中的应用研究进展

量子点(QDs)作为一种新型半导体荧光纳米材料,表现出优越的光学、电子和表面可修饰等性质,可应用于许多领域.尤其在化学和生物化学领域,以量子点独特的发光优势构筑传感器在分析检测方面表现出很高的灵敏性和选择性.文章概述了量子点结构、性质及其制备方法,并综述了量子点在光化学传感器中的应用.     

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.