反相叠加减小超声检测盲区的方法

对于收发合置应用的换能器,在发射脉冲信号的激励下,会产生一定的拖尾,在大尺度声学测量应用中这种拖尾可以被忽略,但是在短距离声学测量应用中,回波信号会淹没在激励信号的拖尾之中,导致测量盲区的加大.为了提高超声波的短距离测量能力,从换能器等效电路入手,通过分析换能器的频率特性,设计了换能器的等效高斯带通滤波器模型,提出了一...     

一种自动抑制超声测量盲区的方法

文章介绍了一种自动抑制超声测量盲区的方法。该方法包括两个方面: 1. 自动根据测量距离远近调控发射功率的大小,即在近距离时,采用较小的发射功率,以减小测量盲区,而在远距离时采用较大功率发射,以获得较大的测量距离; 2. 自动根据距离的远近调整发射拖尾波覆盖信号的宽度,以消除拖尾波的干扰。文中还介绍了通过控制固定频率的波群激励信号的宽度来调控发射功率的原理及相应的功率调控电路和尾波覆盖电路。实验表明,该方法实施简单、效果显著,在 25m的量程内,盲区可减小到 0. 2m。     

高速磁浮列车悬浮间隙传感器的研究

针对高速磁浮列车悬浮间隙传感器所面临的齿槽纹波效应、温度环境以及电磁干扰等特殊问题,分别从线圈设计、电路模型分析、软件补偿及抗电磁干扰等方面进行了研究.通过计算等效电感,设计了中间下陷形式的立体结构的检测线圈,使传感器在额定悬浮间隙下最终输出的纹波误差小于±0.4 mm;通过设计差分电路结构和温度修正表,解决了传感器温度漂移问题;通过设计8字结构线圈和电磁干扰滤波器,使传感器通过了电磁兼容测试.     

振动信号测试与分析

针对振动信号检测困难的问题,分析了目前振动信号检测的几种方法,阐述了压电传感器测试振动信号的基本原理与优势;设计了基于AVR单片机的振动信号检测系统,包含相应的压电传感器前置放大电路,电压放大器和通信电路等外围电路,实现了振动信号的精确检测。试验验证了该系统的有效性并且具有成本低、体积小、可靠性高等优点。     

天文光电图像序列空间目标虚警消除技术

空间目标虚警主要来自恒星目标、恒星目标拖尾、空间目标的拖尾、背景图像及噪声,其虚警消除效果直接影响了整个天文光电观测系统的检测概率和虚警概率.在深入分析空间目标虚警来源的基础上,根据不同类型的虚警在图像中的不同特点,提出了相应的消除虚警的方法:1)利用目标的基本特征消除虚警;2)基于恒星目标拖尾和空间目标拖尾定位的方法...     

随机振动信号的一种简单模拟计算方法

本文提出了一种随机振动信号的简单模拟方法,该方法用计算机模拟将单一正弦信号叠加优化成为随机振动的等效信号,使其满足已知的功率谱密度和概率密度函数,这种等效信号可作为激励进行线性和非线性振动系统的位移响应分析,由于该方法计算简单占用机时少,能用于计算机仿真随机激励的响应分析。     

激波压力传感器信号处理电路设计

针对声学靶装置中采用的一种激波传感器．设计了相应的传感器输出信号转换、处理电路,该信号处理电路由电荷放大电路和滤波电路组成。采用运算放大器OPA604设计了电荷放大电路,信号滤波电路采用集成有源滤波器UAF42进行设计。经实弹测试验证,利用该信号处理电路,得到了较好的弹丸激波压力波形。     

磁性液体倾角传感器的实验研究

利用磁性液体二阶浮力原理设计出一种新型的一维倾角传感器,给出了传感器的电路结构方框图.实验研究了磁性液体倾角传感器的输出电压与倾斜角度、倾斜角度的正弦、激励信号峰值电压以及激励信号频率的关系.分析了由于永磁铁周围磁场的不均匀对磁性液体传感器稳定性的影响.     

基于跨阻放大器的动态微弱电容检测电路

基于MEMS技术的微电容超声传感器(CMUT),因具有易制造、易阵列化、噪声低、稳定性好以及批量化生产等众多优点,成为未来高频超声传感器发展的主要方向.本文介绍了微电容超声传感器的工作原理,提出了跨阻放大器检测电路,它能将电容信号转换为相应的电压信号(C/V转换),再通过放大、滤波得出电容的变化量.该电路能很好地抑制杂散电容的影响,有很好的线性和稳定性,在400kHz的超声波作用下的灵敏度为1.64mV/fF,基本满足对超声传感器电容变化量的检测.     

基于电磁感应原理的定位跟踪系统电路设计

目的针对包装机器人在工程应用中遇到的定位跟踪方面的问题,设计一种新型定位跟踪系统。方法基于电磁感应原理,从硬件电路设计着手设计系统。该系统的激励信号源通过功率放大电路激励发射线圈产生交变磁场,在接收线圈上产生感应信号。通过前级放大、带通滤波和程控放大等电路,实现对感应信号调理。将感应信号的幅值带入磁偶极子模型,计算出传感器的位置信息。结果经实验表明,电磁定位系统的相对定位精度可达1.47 mm。结论基于电磁感应原理的定位跟踪系统可满足包装机器人在定位跟踪方面的要求。     

炭纤维水泥石压敏传感器的温湿度补偿方法

介绍了适合混凝土结构局部压应力、 压应变状态监测的嵌入式炭纤维水泥石压敏传感器的概念及其传感原理, 并研究了环境温度和湿度两个因素对炭纤维水泥石压敏传感器零点输出的影响; 同时从传感器电路设计角度探讨了温度、 湿度的补偿方法及其在结构中的应用方式。研究表明: 炭纤维水泥石压敏传感器的零点输出对环境温度、 湿度的变化比较敏感, 温度、 湿度的最大影响分别约为6%和200%; 对炭纤维水泥石压敏传感器采用"测试-补偿"对耦设置构成的补偿电路可以消除因环境温度、 湿度以及极化作用产生的噪声信号对传感器零点输出的影响。      

一种基于极值-留数的高背景噪声测试信号降噪方法研究

测试噪声是实际工程结构振动测试时难以避免的信号成分;当结构真实模态淹没于测试噪声之中时,传统的降噪方法往往将该部分真实模态与噪声一并消除,导致结构固有信息损失。提出一种能够适用于高背景噪声实测信号的降噪新方法,该方法建立在实测信号由一系列复指数信号成分的线性叠加基础之上,基于低阶状态空间模型将各复指数信号成分表征为一系列的极值及留数,建立极值与频率之间的转换关系,通过施加频率窗口分离出预定频率窗口内的极值和对应的留数,最终获得降噪后的重构信号;与传统的高阶模型相比,因采用低阶状态空间模型可以大大降低矩阵的条件数,数值稳定性更好。同时,将实测信号表示为一系列复指数信号成分,可以克服传统傅里叶分解技术的能量泄露和漏频等问题,通用性更广;首先选用一质量-弹簧-阻尼模型,通过构造不同信噪比的响应信号,开展了新方法降噪效果的研究;结果证实,信号的信噪比分别为40 dB、30 dB、20 dB和10 dB时,该方法都能有效消除信号的噪声。为进一步验证方法的有效性,选用一实际海洋平台实测加速度响应信号进行研究,结果表明实测信号消噪后识别的模态频率成分与已有测试结果基本一致,验证了方法的有效性。     

一种高速列车空气动力学测试方案的设计

针对测试列车表面空气压力分布时用到带共模输出的小灵敏度气压传感器提出一种测试方案.首先消除信号共模输出,再进行信号放大,去除共模信号的影响;其次提升信号基准,保证测试信号的双向性;然后引入线路气压信号,消除线路气压趋势;最终测出列车表面相对气压分布情况.给出测试方案硬件设计思路及软件设计流程,并通过实车在线测试验证,取得较好效果.     

基于非线性 PCA的微气体传感器阵列信号处理

在线性叠加模型基础上提出了气体传感器对混合气体的非线性叠加模型,并引入了非线性主成分分析(Nonlinear Principal Component Analysis,NLPCA)法对微传感器阵列的信号进行处理。使用该模型对由4个微热板式气体传感器组成的阵列的信号进行了分析,对照基于线性叠加模型的主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)的识别结果,说明该方法能够提高对混合气体识别和量化的准确度。     

采用基于传感器信息组合串扰消除法的工况传递路径分析

传递路径分析法是一种分析噪声源贡献大小的有效方法,工况传递路径分析法不需要测量力,只需测量响应就可在机组运行状态下在线完成源贡献量测量与分析。但是串扰对测量精度影响很大,因此提出基于传感器信息组合串扰消除法的工况传递路径分析,在振源附近布置传感器,将测量得到的传感器信号进行频域组合;组合系数通过分步运转,测试振动噪声数据并建立方程,以其它振源振动引起某振源附近传感器的组合信号为0求解方程获得;将线性组合的传感器信号作为参考源信号参与工况传递路径分析,从而消除或减小串扰,准确获得各源的贡献。通过一个两声源的仿真和两个振源的平板试验,演示了分析方法,准确分析了各源贡献,表明采用传感器组合法消除串扰后可以提高激励源的辨识精度,并对传感器个数的影响进行了讨论。     

提高电感传感器测量精度的方法

分析了传统电感传感器信号的精密测量方法的优缺点,对传感器信号的特点进行了研究,在分析影响电感式传感器测量电路的精度因素的基础上,提出利用频率稳定的晶振来作为激励信号的信号源,采用单运放绝对值进行检波,用三极管功率放大电路来驱动负载等措施来改善电感传感器的检测精度,并通过实验论证了该方法的正确性和可行性.     

低噪声电容式MEMS加速度计接口专用集成电路设计

为了提高MEMS电容式加速度计的检测分辨率,降低系统噪声,提出了一种改进的基于开关电容的闭环检测电路.该电路采用新型的电荷积分器实现电容-电压转换,对寄生电容不敏感,具有非常低的噪声,同时,降低了由于运放的有限带宽、有限增益以及失调造成的影响.采用相关双采样（CDS）技术进一步消除了1/f噪声和电路中的失调.同时为了精确模拟传感器的结构部分,对结构的等效电学模型进行了改进,引入两个压控电流源,分别由互为反相的两个时钟信号控制,消除了运放失调、噪声等非理想因素产生的误差.实验制作了ASIC芯片与传感器结构的双片集成微加速度计,芯片采用0.5μmCMOS工艺流片,系统测试结果表明该闭环加速度计的灵敏度为620mV/g,非线性度为0.126%,噪声密度为24μg.Hz-21,整体功耗为30mW.     

测试传感器磁灵敏度的一种新方法

本文提出一种测试传感器磁灵敏度的新方法。该方法不必旋转传感器,待测传感器置于旋转磁场中,与周围环境隔离。此时传感器的输出信号是磁场引起的输出信号,从而消除了机械振动及噪声的影响。文中还给出用该方法测试一些传感器的测量结果。     

雷达空面综合测试台设计

该测试台通过发送产品自检指令,控制产品自检,进行性能测试;通过建立某型飞机雷达空面工作状态,输入工作激励信号,结合通用仪器、专用板卡和硬件电路等测量其输出信号,进行功能测试。采用虚拟仪器技术和可编程技术设计实现。     

基于足底压力信号的步态识别

设计了一款基于足底压力传感器的足底测力系统,对压力传感器进行选型布局,设计信号调理电路,对采集到的压力信号进行放大及滤波处理,搭建硬件平台,设计信号采集界面;进行传感器标定实验以及足底测力系统实验,采集测试对象以不同步速进行平地行走以及楼梯行走时的足底压力信号;对采集到的足底压力信号进行比例运算,确定模糊集,设计隶属函数,以比例信号作为输入量进行模糊化处理,采用Larsen产品暗示法作为推理算子建立模糊规则推理,根据模糊输出信号识别出步态相位。