全对称谐振式压力传感器结构设计与仿真分析

提出了一种基于侧向驱动的全对称谐振式压力传感器结构.谐振结构采用侧向梳齿电容驱动,既保证了驱动力的线性特性,又由于本身的空气阻尼为滑膜阻尼,可以取得较高的品质因子.另外,设计的差分电容结构能进一步提高器件的检测灵敏度.经过ANSYS 10.0的仿真分析总结出谐振结构固有频率受结构参数影响的规律,确定了量程为0～550 kPa的谐振式压力传感器具体尺寸,其灵敏度达到了22.602 Hz/kPa;分析了温度对谐振结构固有频率的影响,得到-20～60℃下的热灵敏度温度系数为-1.8233 Hz/℃,为后续的温度补偿提供依据;最后通过分析谐振结构的频域响应特性,最终确定了传感器的频域特性曲线以及不同阻尼比下传感器的品质因子.为谐振式压力传感器真空封装的真空度选择提供参考.     

基于动态搜索区域的无线传感器网络小世界特性构建方案

为了减少无线传感器网络节点的能量消耗,以延长无线传感器网络的寿命,首先研究了如何通过在无线传感器网络中构建小世界特性以延长其网络寿命,并着重分析了DAS(directedangulation tow ards the sink)方案.然后针对DAS方案中临近sink节点区域内的节点能量过快消耗的问题,提出了一种在无线传感器网络中构建小世界特性的新方案——菱形区域方案.该方案根据sensor节点到sink节点距离的大小,动态地改变菱形捷径端点搜索区域的大小,达到构建小世界特性并增强网络抗毁性的目的.理论证明了菱形区域方案在一定条件下较DAS方案既节省能量又能延长网络的寿命.     

光纤布拉格光栅传感器的一种波长解调方法

光纤布拉格光栅（FBG）经过中心波长解调,可实现对应变、温度等物理量的高精度传感检测．在光纤光栅传感中,如何检测中心波长的微小移位是传感解调的核心问题．为此,文中介绍了一种基于互相关原理的FBG中心波长解调方法．FBG的初始光谱和被调制后的受扰光谱形状相似,只是中心波长产生了漂移,通过对初始光谱与受扰光谱互相关值的解算,即可解调出中心波长的位移量．将实验结果与自相关法、功率加权法和最小二乘法等波长解调方法进行了对比,结果表明互相关方法可以有效地进行中心波长解调．     

基于BACnet/ZigBee的无线智能温度传感器

为了实现智能楼宇的BACnet/ZigBee无线传感器网络,设计了BACnet/ZigBee节点互联机制,并研制出一种BACnet/ZigBee无线智能温度传感器标准设备.采用微处理电路Lm3s6911+做为温度传感器的核心控制单元,实现温度数据采集,数据的BACnet封装与解析以及BACnet报文在ZigBee无线网络中的传输过程.通过实验测试,验证了该传感器的协议一致性和数据正确性,达到了楼宇自动化系统的性能要求.     

野外环境下基于ARM的无线传感器网关系统设计

目的针对野外环境下长期、远程、可靠监测的需求,在传统网关能量有限、Zigbee通信协议低速短距、Internet接入受限等约束下,设计一种野外环境下基于ARM的无线传感器网络的网关。方法通过采用太阳能供电技术、GPRS无线通信技术及嵌入式ARM开发技术解决网关的能耗、通信、高性能数据管理等。结果实现了低功耗、方便接入Internet、易于维护与管理的野外用无线传感器网络网关。结论本网关系统的设计突破传统网关能耗受限、传感数据回传受限、野外可靠性难以保证的瓶颈,实现长期、远程、可靠的野外环境监测。     

基于可信度的簇间多跳LEACH算法

通过分析低功耗自适应集簇分层型协议(LEACH)和基于可信度的低功耗自适应集簇分层型协议(TE-LEACH)算法的不足,提出一种基于可信度的簇间多跳低功耗自适应集簇分层型协议(TEM-LEACH)算法.该算法既考虑簇头节点传输数据的可信度,又引入网关节点构建路由主干网,保证数据经过最少的跳数传输到基站,有效地延长无线传感器网络生存时间,增加了LEACH算法的适用范围.     

磁性纳米材料在磁传感和生物探针中的应用

磁性纳米材料因其具有独特的性质,被广泛应用于研制和发展具有高灵敏度、高选择性的化学磁传感器和生物探针.总结了磁性纳米材料在化学磁传感和生物探针中的主要功能,介绍了近几年来国内外基于磁性纳米材料构建的化学磁传感器和生物探针中的研究进展,并对该领域的发展前景做出了展望,为其进一步研究提供参考.     

一种改进的Hadoop数据放置策略

采用现有的Hadoop默认数据放置策略时,若本地数据副本失效,从远程结点上恢复数据需要耗费大量数据传输时间,且随机选取数据放置结点可能会影响数据放置的负载均衡.为此,文中提出一种改进的数据放置策略.该策略基于结点网络距离与数据负载计算每个结点的调度评价值,据此选择一个最佳的远程数据副本的放置结点,从而既能实现数据放置的负载均衡,又能实现良好的数据传输性能.在Hadoop平台上实现了所提出的数据副本放置改进策略,结果表明,与系统默认策略相比,文中提出的策略不仅可以改进数据放置的负载均衡,而且可以减少数据副本放置的时间.     

无线智能网络的钢结构疲劳损伤监测

利用美国伊利诺伊大学结构健康监测项目组研制的应变无线智能传感器(SHM-S)结合雨流周期计数法,对钢结构疲劳寿命进行监测。通过分布式数据采集的办法,无线智能传感器将应变的振幅和均值用三维直方图进行传输,压缩原始应变数据,提高了信号传输的效率并降低了传感器发射的能源消耗,使长期疲劳寿命监测成为可能。通过钢结构悬臂梁实验验证了基于无线智能网络的钢结构疲劳寿命监测方法的可行性。     

基于电容式传感器的载重汽车燃油液位测量方法

针对传统的浮子-可变电阻方法测量燃油量的缺陷,提出了一种基于电容式传感器的燃油量液位测量方法,根据燃油液位与电容传感器的电容值成良好的线性关系测量液位。实验室测量结果表明,采用该方法燃油液位和传感器电容具有较好的线性度,测量误差小于±5%,耗电量低,使用寿命长。