基于冗余CAN总线设计的智能化复合传感器

设计了一种基于冗余CAN总线的智能化复合传感器,用于流体温度、压力、流量测量,三种敏感元件及其处理电路与结构集成于一体,采用XC886CLM单片机进行数据的采集处理与CAN总线通信管理,通过信号过采样设计与多传感器数据融合提高了整体测量精度,并实现CAN总线故障诊断与冗余切换管理。     

基于多传感器融合的压力测量系统设计

当今，所有以微处理器为基础的测控系统都需要传感器来提供做出实时决策的数据。本文详细阐述了压力传感器测量系统硬件设计、压力传感器智能化软件设计、压力传感器误差与温度补偿技术设计。针对传感器测量的温度漂移和非线性等问题，提出了利用多传感器信息融合技术--曲面拟合法和曲线拟合法来加以解决，并实现PC机与传感器测量系统之间的通信，完成数据转换、数据处理和打印等功能，使测量系统更加完善。     

一种流量压力温度一体化传感器的设计

为了实现多参数综合测量,设计出一种小流量、压力、温度一体化传感器,该传感器主要由敏感元件和调理电路组成,信号输出采用0～5 V模拟输出.对传感器进行各项环境试验,试验结果表明:该传感器流量精度优于3％,压力精度优于0.2％,温度精度优于0.5％,流量热零点漂移小于0.2％ FS/℃,压力热零点漂移小于0.1％ FS/℃...     

MSP430的便携式压力传感器标定系统设计

为了实现压力传感器压力值标定,以HB2119-S系列高量程压力传感器为标准,对被测压力传感器进行标定.本文设计了一种便携式压力传感器标定系统,主要包括:压力传感器测量桥电路、压力传感器驱动电路、信号采集放大模块、MSP控制模块、LCD显示模块、SD模块和按键模块等.最后,对标准压力传感器和被测压力传感器进行实验测试,对标定数据进行线性回归分析,得出被测传感器的输出特性参数.     

集成多生理参数监测的终端设计

针对目前健康监测终端设备的弊端,设计了一种便携式多生理参数监测终端.终端设备以ARM微处理器STM32 F405为控制与信号处理核心,通过对多种传感器采集的信号进行实时处理和分析,获取脉率、呼吸、血氧饱和度(SPO2)、脉搏传输时间(PTT)、心电图(ECG)以及光电容积脉搏波(PPG)信息,可实时显示生理参数和波形信息,通过触控屏完成人机交互功能,可方便实现手持式和穿戴式测量方式的自由切换.测量数据可本地存储或者通过蓝牙、Zig Bee无线发送.通过实验测试,该设备测量的生理参数数据准确可靠.     

多光纤传感器数据融合测量表面误差的方法研究

提出了一种基于多光纤传感器数据融合测量表面粗糙度、平面度和平行度等误差的方法.研制了其测量实现系统;论述了光纤传感器测量表面粗糙度、平面度和平行度等误差的测量原理,以及其光电探测电路的设计;经实验表明该表面误差测量方法具有多误差同时快速测量的优点,为表面误差参数测量提供了新的思路和方法.     

基于绝压传感的气压测试系统设计

气压测量是人们生产生活中必不可少的重要参数.针对我国气压测量大多采用机械式气压表,存在精度低、读数误差大、易损坏、不便携带等缺点,设计了一种以压力传感器及其测量电路为核心的压力测试系统,来代替传统机械式气压表.测试结果表明,系统具有精度高、体积小、高稳定性、系统特性优良等优点,其线性度、重复性误差及迟滞性误差等指标均小于1％,能很好的实现测量气体压力的功能,为人们的生产生活带来便利.     

发动机进气道监测系统设计和实现

发动机性能验证时须对发动机与进气道相容性进行飞行监测测试,用实测数据分析进气道畸变与发动机的匹配特性。设计了一种适合多传感器类型的多板卡、实时监测、在线算法诊断的进气道综合监测系统,对多传感器参数完成实时监测、数据预处理、预警等。前端测量传感器主要包含各类气压参数中稳态、压差、总压、动态压力传感器以及进气总温传感器,面对采集通道众多、频率差异化难题,为改善数据的在线监测相关性同步采样和关联参数在线计算处理的能力,采用多板卡级联并行传输总线解决数据实时交互问题,并通过多类型总线接口匹配后端记录、告警、遥测监测设备。经系统验证,设计的方案简单且合理可行,具有一定实用性。     

便携式野外传感器原位数据采集系统设计

针对地质水文勘测等领域对数据采集系统便携性与时效性的需求,设计了一种便携式野外传感器原位数据采集系统.详细介绍了系统的总体设计思路、软硬件平台架构、各组件实现方案等.系统具有小型化、原位化、低功耗、可移动、通用性强等突出优点,便于操作人员在野外快速开展参数就地测量或者定期巡检.系统可自动保存采样点时间、温湿度、采样点参数、传感器类型以及采样数据等相关信息,并通过运行于计算机上的数据管理系统实现采集系统的参数配置与采样数据的离线管理.系统可靠便携、人机交互和谐、数据存储量大、性价比高、移动性能好、对不同传感器适应性能优异,可较好满足野外观测学科领域的参数测试需求.     

基于LabVIEW的铂电阻器自动测试系统

设计了一种基于LabVIEW的铂电阻器自动测试系统,用于多路铂电阻器的自动、精确测量.采用PXI系列机箱和板卡、四线制测量电阻的方法,进行电阻的测量和通道的切换,应用LabVIEW软件进行数据的采集和信号的滤波.经测试,本系统可有效消除引线电阻和热电动势等误差,测量精度优于0.01％,实现测量的高效率和高精度.     

固态降水传感器现场核查装置技术研究

针对气象观测台站固态降水传感器现场核查及测试的实际需求,研制了现场核查装置,结合砝码法实现了固态降水传感器的现场核查和测试;现场核查装置由基于ZigBee无线网络的数据获取装置和加重装置构成,数据获取装置具备环境气压、温度、相对湿度的实时检测能力,具备RS232、RS485及通断信号方式3种固态降水传感器接口的数据读取能力;加重装置由三角支架、OPD降水模拟器及砝码托盘组成,其中降水模拟器采用阻挡原有OPD降水发生探测器红外光束,人为给定指定频率脉冲信号的方法实现了降水的模拟,能够兼容多种型号的固态降水传感器;经实验测试,固态降水传感器能够准确识别加入其中的砝码重量,数据获取装置的3种接口数据读取准确度均达到100%;降水量测量值与理论值相关系数为0.9999;表明现场核查装置能够应用于固态降水传感器现场核查及测试业务。     

A novel method for aeroengine performance model reconstruction based on CDAE model

Aeroengine is a complex multi-module system. Due to the limitation of sensor cost and sensor installation conditions, it is usually impossible to install a large number of sensors to measure the physical parameters of the aeroengine modules to establish the accurate module characteristic models to achieve the purpose of module performance evaluation. To address this issue, the high-dimensional physical field reconstruction strategy base on limited measurement data is developed, which is of great significance to the modeling of module characteristics. A reconstruction framework of a high-dimensional physical field based on limited measurement data is built. The mapping relationship between limited measurement data and high-dimensional physical field data is established, and the relevant learning strategies based on the deep learning network are designed. To verify the effectiveness of the proposed method, the simulation dataset generated by the multi-component closed-loop simulation system and the aeroengine service dataset are used for experimental verification, and the mean and variance of mean square error are used as evaluation indexes. Experimental results show that the proposed method can obtain high-dimensional physical field distribution based on limited measurement data.     

有毒气体无线监测网络设计

设计了一个基于传感器阵列的有毒气体监测网络,采用多类电化学气体传感器采集信号及无线传感器网络进行数据收发和处理,能够在线检测环境中的气体浓度.整个系统功能更加集成化、体积小、很容易与后续处理设备(如空气净化设备)集成并能智能控制后续处理设备.介绍了系统的整体构成、工作原理、无线传感器网络的构建,并进行了信号调理模块线性度测试实验和系统气体浓度检测对比试验.实验表明所研制系统的输出信号能实时测量环境的气体浓度,已经达到了市场上单一气体检测设备的精度.     

物联网传感模块的通信接口研究与应用实现

由于受到通信接口的限制,ZigBee与传感器进行信息交换时存在数据格式和类型等不匹配的问题。通过设计一种通用的传感模块通信接口,解决了开关型、模拟型、数字型传感器与ZigBee之间的通信接口问题,将传感器与ZigBee技术结合起来,以实现对各种信息的采集和控制。     

光电传感器特性参数测试系统的设计

光电传感器的特性参数检测需要对多种参数进行测试(如相对位置的位移、转角、光电传感器的电流、电压等),针对不同参数关系之间的测试要求,需采用不同的测试方法。传统的测试方法需要根据被测参数手动连接电路实现模式的切换,且测试方法枯燥而冗长。通过设计基于PXI系统的自动测试系统,集成多种测试模式的测试软件,设置多种调整环节,实现光电对的各种相对位置下的多参数、多模式灵活测试。实验结果表明测试系统很好地满足光电传感器不同参数间的测试需求。     

基于FPGA的智能压力传感器系统设计

传统的压力传感器系统中压力源与传感器相隔较远,信号线过长,易受干扰,而智能传感器系统能够将传感器,数据采集和微处理器系统集成在一起,通过数字接口上传经过滤波的数据,具有良好的抗干扰性能;在设计中采用FPGA具有构建系统灵活,可实现片上系统的优点,适合在智能传感器系统中应用;同时系统采用多种误差消除手段,构建了一个具有动态零点漂移校准、随机误差消除和温度补偿功能的智能压力传感器系统,并给出了FPGA部分功能的仿真结果。     

砝码自动检定系统

现有标准砝码检定仍以实验室手工检定为主,检测效率低下、人工成本高.根据JJG99-2006《砝码》国家检定规程要求,系统选用高精度响应特点的传感机构和传感器,设计了方便不同外形砝码取放、具有防划防撞功能、满足精准定位要求的机械定位机构;设计了高效的控制系统,实现实时数据远程传输,完成砝码性能指标全自动检测,大大提高检测效率与管理水平,保证检定质量.     

大气数据仪表校验系统的设计与实现

针对飞机大气数据计算机和测试仪表的校验问题,在分析了大气数据仪表的特点的基础上,基于嵌入式计算机控制技术和精密气压控制技术,提出了一种智能大气数据校验系统的设计方案;从控制方面,系统采用双传感器、普通硅压阻压力传感器和数字石英压力传感器,模拟传感器具有高速响应特性,将其作为过程控制传感器,保证装置的动态响应性能;数字石英压力传感器的精度达0.01%F.S,作为基准压力传感器,保证系统准确度;采用双闭环控制方案,模拟闭环采用电子电路设计实现,采用模拟硅压阻压力传感器和模拟PID控制电路构成模拟控制闭环;采用数字式压力传感器和计算机构成数字PID控制闭环,数字闭环通过计算机、数字传感器、软件、串口和计算机串口实现;实验证明,该装置升降速度的输出准确度优于0.02%F.S,控制稳定性0.002%F.S。     

Measurement of wireless pressure sensors fabricated in high temperature co-fired ceramic MEMS technology

High temperature co-fired ceramics (HTCCs) have wide applications with stable mechanical properties, but they have not yet been used to fabricate sensors. By introducing the wireless telemetric sensor system and ceramic structure embedding a pressure-deformable cavity, the designed sensors made from HTCC materials (zirconia and 96% alumina) are fabricated, and their capacities for the pressure measurement are tested using a wireless interrogation method. Using the fabricated sensor, a study is conducted to measure the atmospheric pressure in a sealed vessel. The experimental sensitivity of the device is 2 Hz/Pa of zirconia and 1.08 Hz/Pa of alumina below 0.5 MPa with a readout distance of 2.5 cm. The described sensor technology can be applied for monitoring of atmospheric pressure to evaluate important component parameters in harsh environments.