基于对抗式域适应网络的气体传感器漂移补偿算法

气体传感器漂移现象严重限制了其广泛应用。为降低漂移问题对气体传感器工作性能的影响，提出一种基于对抗式域适应网络的漂移补偿方法。该方法将域适应学习和对抗学习相结合，利用关联对齐(Correlation Alignment, CORAL)距离对齐源域和目标域的数据分布，从而使得源域样本训练的分类模型可以更好地在目标域样本上使用。利用该算法在公开数据集上进行漂移补偿实验，其识别气体的平均精度达到了85.9%,表明该方法可以有效补偿气体传感器的漂移，提高传感器的可靠性。     

一种新型间隙传感器研究

间隙传感器线圈电阻的温度漂移是导致传感器输出漂移的主要因素.为了抑制温度对间隙传感器的影响,设计新的传感器探头和测量电路;新的传感器探头跟现有传感器探头最大不同是在现有传感器探头的基础上增加了一个与传感器线圈完全一样的补偿线圈;并将补偿线圈和传感器线圈组成电桥测量电路.实验表明新传感器在0～80℃范围内温度漂移为0.08mm,温度稳定性好.     

基于单片机与BP网络的高精度压力变送器的设计

介绍了以超低功耗单片机MSP430为核心的高精度压力变送器的硬件电路设计,针对压力传感器的温度漂移问题分析了用于温度补偿的BP网络算法,通过MSP430对压力传感器工作环境的温度和压力信号采集作为BP网络的训练与检测样本,构造BP网络进行离线训练,将训练好的网络模型利用C语言编程实现单片机控制核心,研究了单片机软件实现方式;结果表明:利用MSP430单片机减少了系统功耗,其丰富外设减少了所设计变送器的体积,利用BP网络算法提高了变送器的精度,并有很好的抑制零点漂移与时漂的能力。     

基于GA-WNN温度补偿的红外CO2气体传感器系统研究

为了提高红外CO2气体传感器的探测灵敏度和精度,首先基于计算流体动力学（CFD）仿真计算,研究了传感器腔内气体辐射功率吸收效率与腔体结构之间的关系,模拟结果表明：当圆柱腔体的直径与内壁反射率固定时,腔体结构存在最佳腔长可使传感器红外辐射功率吸收效率达到最大。然后基于CFD仿真的结果设计和实现了CO2气体传感器,并开展了实验比对与验证,进而着重研究了环境温度对气体测量结果的影响。实验结果表明：在5~45oC温度范围内,传感器在0~2000 ppm浓度范围内的测量误差随着温度升高而显著增大。最后采用遗传小波神经网络算法（GA-WNN）对传感器进行了温度补偿,数据融合补偿后传感器的温度漂移得到了较好的抑制,其绝对误差小于±70 ppm,在非样本温度点下,整体平均误差小于±100 ppm,表明CO2气体传感器的测量精度得到了较好的提升。     

SnO2传感器的温度补偿特性研究

环境温度的改变和传感器工作温度的漂移严重影响了SnO2类传感器的检测精度、稳定性以及重复性.采用数字PI算法,通过控制SnO2传感器内部加热电阻的功率,使传感器工作在稳定的绝对温度下,从而抑制了温度变化对传感器的干扰,提高了该类传感器的工作稳定性.通过对含有CH4气体检测的大量实验表明:该方法完全能够抑制环境温度变化对传感器的干扰,提高传感器性能.     

基于MEMS技术的气体热导传感器的应用研究

针对传统的气体热导检测器在气体检测应用中存在检测精度差、灵敏度低、温度漂移大的缺点,本设计采用新型的MEMS气体热导传感器,设计了一种高性能的气体浓度检测系统.设计了一种高精度的双恒流源电路对电桥供电,运用微信号检测技术和温度补偿手段,采取模拟滤波和数字滤波相结合的方法,有效的抑制了各种类型的噪声干扰,提高了系统测量的精度与灵敏度,实现了微量气体浓度的准确测量,克服了传统气体热导检测的缺点.     

基于PSO的BP神经网络在压力传感器温度补偿中的应用

针对硅压阻式压力传感器的温度漂移问题,提出了基于粒子群优化算法PSO(Particle Swarm Optimization Algorithm)的BP神经网络的温度补偿模型,通过粒子群化算法对BP网络的权值和阈值进行全局寻优,克服了BP网络收敛速度慢和易陷入局部极值的缺陷,而且温度补偿的精度较高。研究结果表明,该方法有效的抑制了温度对压力传感器输出的影响,提高了传感器的稳定性和准确性。     

基于BP神经网络的压力传感器温度补偿方法研究

硅压阻式压力传感器在工作时受温度的影响较大,随着温度的升高或降低,传感器的实际测量值会出现一定的误差,出现温度漂移的现象。为了抑制温度漂移对传感器的影响,采用人工神经网络中的BP神经网络的方法对温度漂移现象进行补偿,通过对补偿前后数据的对比,使传感器的灵敏度温度系数和满量程误差分别提升了两个数量级,得到了较为理想的效果,提升了传感器的性能和可靠性。     

气体流速流向传感器及其温度补偿的研究

设计了一种内燃机用气体流速、流向传感器,阐述了传感器的工作原理;介绍了应用单片机对传感器输出信号进行线性化和温度补偿处理的方法。试验结果表明:该传感器在-20~100℃温度范围内,温度稳定性高,零点温度漂移为4.0×10-3%FS/℃,准确度可达到±1.0%FS,性能指标达到了设计要求。     

电涡流传感器温度漂移分析及补偿实现

大温差环境下检测线圈阻抗是导致传感器输出漂移的主要环节.对检测线圈阻抗温度漂移进行了理论分析,电阻温度漂移改变了阻抗,间隙对传感器温度灵敏度的影响很小,即不同间隙下温度漂移量认为是相同的.提出对检测线圈进行串联负温度系数(NTC)电阻补偿,并采用修正表算法来减小检测线圈带来的温度漂移.对漂移补偿后的传感器进行了实验验证.     

微型航姿系统中磁传感器温度漂移补偿研究

研究了微型航姿系统中地磁传感器的温度特性,根据地磁传感器噪声的频谱特性,设计了带阻数字滤波器;基于地磁传感器测量原理分析传感器输出电压随温度变化的规律,利用多项式相消的方法建立磁传感器温度漂移误差的实时补偿模型,并应用于微型航姿系统的磁航向解算。多次试验结果表明:地磁传感器零偏模型具有良好的重复性,实时温度漂移误差补偿模型可以有效地补偿地磁传感器引起的温度漂移误差;缩短了系统的预热时间,提高了系统输出的磁航向精度。     

聚苯胺/TiO2修饰的QCM气敏传感器及湿度影响研究

用气敏传感器检测三甲胺在食品检验和环境监测等领域具有广泛意义,而湿度影响在这些实际应用中通常无法避免,如何补偿和校正湿度干扰是传感器设计和使用中的重要课题.考察了一种以聚苯胺/TiO2复合材料为敏感膜的QCM气敏传感器在干燥和不同湿度气氛中对三甲胺气体的响应特性,结果表明均呈现出良好的线性敏感性.发现了在湿度干扰下的传...     

基于三次样条插值的硅压阻式压力传感器的温度补偿

传感器的零点温度漂移、灵敏度温度漂移和非线性误差是影响传感器性能的主要因素,如何能使该类误差得到有效补偿对于提高其性能有重要意义。提出了基于三次样条曲线插值的温度补偿方法,改进了传统三次样条曲线插值的补偿方法,分别对传感器的零点、灵敏度以及非线性进行补偿,用这种方法对测压范围为1.0140×105 Pa～3.0140×105 Pa,温度范围为-20℃～+60℃的硅压阻式压力传感器的实验标定结果进行了温度补偿。通过比较传统三次样条插值补偿后的传感器输出信号,验证了使用改进后的三次样条曲线插值法的补偿效果更好。这种方法为高精度压力传感器的温度补偿提供了一种有价值的理论依据。     

气体传感器温度调制信号的瞬时频谱分析

温度调制技术已被证明能够改善气体传感器的选择性。为了有效提取传感器对被测气体的响应特征,提出应用Hil-bert-Huang变换对温度调制下的气体传感器的动态信号进行分析,可获得传感器动态响应信号中的瞬时频谱和边际谱等有效的气体响应特征。通过对一个微热板式气体传感器在矩形波调制下对三种易燃易爆气体响应的动态信号进行测试和分析,说明提取的瞬时频谱和边际谱能较好的体现被测气体信息。进一步研究了调制周期对动态响应信号的影响和该方法在正弦波、三角波等温度调制模式下的传感器对三种易燃易爆气体的响应,结果说明使用瞬时频谱能够有效提取信号中的气体信息。     

无线传感器网络在老鼠生物机器人中的应用

介绍了无线传感器网络在老鼠生物机器人系统中的应用.老鼠生物机器人系统是一种基于超声波刺激融合表皮电极刺激与光辅助刺激的无创伤老鼠生物机器人运动控制系统,此系统携带 CO<,2>、温度、照度传感器,建立上位机界面程序,可远程采集区域位置的 CO<,2> 含量,温度值以及照度值.     

基于循环神经网络的传感器漂移补偿方法

本文讨论了一种基于循环神经网络的传感器补偿新方法。该方法利用循环神经网络对时序信号的捕捉能力,对传感器的漂移进行预测,从而减少传感器的校正次数,提高测量 的精度。在训练和预测期间,充分融合传感器的“同类数据”完成对传感器的训练和漂移预测。     

氧化锌气体传感器的制备及甲烷检测特性研究

甲烷(CH4)是电力变压器油纸绝缘中溶解的主要故障特征气体,能有效反映运行变压器油纸绝缘故障.气体传感检测是油中气体在线监测、分析的关键.基于水热法,制备了氧化锌(ZnO)纳米片和纳米球气敏材料及传感元件,基于实验室搭建的微量气体检测平台测试了其对CH4的检测特性.研究表明:基于ZnO纳米片制作的气体传感器比纳米球传感器对CH4表现出更好的气敏性能,对50μL/L CH4的最佳工作温度降低了约60℃,同时对低浓度(1μL/L～20μL/L)CH4表现出较高的线性度和长期稳定性.本研究对研制高性能的ZnO基CH4气体传感器奠定了基础.     

多气体的SVM数据融合定性识别方法

针对基于神经网络的多气体定性识别方法中存在的过学习和泛化能力差的问题,提出了一种基于支持向量机(SVM)与多传感器数据融合的多气体定性识别方法。该方法采用结构化风险最小化准则的多类分类支持向量机对由多个气体传感器、温度和湿度传感器组成的传感阵列的数据进行融合,克服了传统方法的缺陷,消除了环境温度与湿度等因素的影响,实现了100%的定性识别率,实验结果证明了该方法的有效性。     

高速磁浮列车间隙传感器温度漂移的补偿

为了解决检测线圈电阻受温度影响而导致漂移补偿问题,设计分析了高速磁浮列车间隙传感器电路模型,设计补偿线圈,利用差分方式补偿了温度漂移,同时还分析得出了测量间隙对传感器温度灵敏度影响很小的结论,在传感器空载条件下的建立温度漂移修正表,利用该修正表来补偿传感器的温度漂移,通过这些措施,大大提高了间隙位移传感器输出信号的温度稳定性.