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.     

一种Cu_xSi_yO阻变存储器的温度特性与微观机制分析

应用有效控制温度偏置的方法对基于0.13μm CMOS工艺的Ta/TaN/CuxSiyO/Cu结构的1Mbit阻变存储芯片进行开关性能和高低阻态导电性能的测试,介于-40～125℃温度区间的统计结果表明：set成功过程所需加载电场能量随偏置温度升高而升高,reset成功过程所需加载电场能量随偏置温度升高而降低;高阻态和低阻态随不同偏置温度呈现相似变化趋势——在-40～25℃间阻值均随偏置温度升高而升高,在25～125℃间均随偏置温度升高而呈下降趋势.针对以上现象提出了电学与热学结合的基于filament的微观模型,由铜空位构成的filament局部的反复形成与断裂对应于阻变存储器从高阻态到低阻态的重复转换,分析了电学和热学各自在CuxSiyO系列的阻变存储器开关和导电微观机制中所起作用.     

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.     

基于信息层的捷联惯导信号反演技术

针对惯性导航的器件价格昂贵且建模复杂,以及全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)/惯性定向定位导航系统(inertial navigation system,INS)组合导航对信息传递速度较慢的问题,提出了一种基于信息层的捷联惯导信号反演技术.在整理归纳了惯性导航中常用坐标系的定义后,首先给出了根据已知的原始目标的欧拉角进行姿态矩阵的计算;然后重点讨论了如何根据已知位置、速度和姿态矩阵,反演其比力、角速度;最后叠加误差得到仿真条件下的惯导器件测量值.仿真结果表明:从一段运动轨迹中反演得到的比力和角速度,是以信息帧格式模拟输出惯导器件测量值,再应用惯导方程进行验证,得到的结果误差符合惯导系统误差允许范围.     

探空温度传感器的动态性能分析

为了研究探空温度传感器的动态性能,提出利用计算流体动力学(CFD)方法分析探空温度传感器从地面到32 km高空不同气压和不同上升速度条件下的热响应时间常数;并利用该方法对不同海拔高度下温度传感器的气流温度阶跃响应特性进行分析。仿真结果表明,探空温度传感器的热响应时间常数与海拔高度呈正相关,与探空仪上升速度呈反相关。通过拟合获得不同上升速度下,气流温度阶跃变化后的传感器温度变化与海拔高度、时间的函数关系。这种数值方法和分析结果对探空温度传感器的动态性能分析有潜在的指导意义。