声表面波无源无线温度传感系统研究

本文提出了一种单端口声表面波无源无线温度传感系统。该传感系统采用间歇正弦脉冲串信号作为无线激励信号，而反射波是一调幅信号，该调幅信号的包络频率为激励信号频率与声表面波器件固有频率的差，该传感系统提高了遥感的距离并且减小了环境对固有频率测量的影响。     

采用余弦调制滤波器组泄漏检信号处理研究

供水管道泄漏检测定位中,定位的不确定度由检测信号的信噪比决定,抑制噪声干扰,提高信噪比,是提高泄漏检测定位精度的关键。在充分分析泄漏信号特征的基础上,提出将改进的余弦调制滤波器组用于泄漏检测信号的噪声抑制。该方法利用分析滤波器组将信号分解为若干个带宽相同的子带信号,然后选择有效子带,再通过综合滤波器组将有效子带信号合成。该方法是一种不需要泄漏信号和噪声先验知识的自适应信号处理方法,能够有效抑制噪声,由于余弦调制滤波器分解的特性,即使泄漏信号处于不同频率段时,噪声抑制效果基本相同,处理后信噪比较处理前平均提高8 d B左右。实际工程应用验证表明,该方法去噪处理后的定位结果优于现有各种噪声抑制/信号增强方法的结果。     

采用EMD的管道泄漏声信号增强

在管道泄漏检测中,采集信号中的噪声会影响泄漏检测的准确性和泄漏定位误差。已有的管道泄漏去噪方法依赖经验参数的设置,去噪效果受管道条件和环境影响大。本文提出使用不依赖经验参数的EMD用于管道泄漏声信号增强。现有的EMD去噪方法需要知道有用信号或者噪声的特征,不适用于特征随管道工程条件及环境变化较大的泄漏信号的去噪增强。提出改进的EMD信号增强方法,该方法不需要知道泄漏信号和噪声特征就可以提取与泄漏信号相关的IMF。在改进的EMD信号增强方法的效果分析中,信噪比提高可达16 d B。在大量实际工程管道泄漏信号处理中,使用改进的EMD信号增强方法之后得到的时延峰值更明显,漏点定位精度更高。     

基于步态的人身份识别技术综述

由于不同的人在身体结构和运动行为方面存在广泛的不同性,步态为人的身份识别提供了独特的线索。对于近年来日益受到普遍重视的基于步态生物特征的人身份识别专题进行了较为详尽的综述,分析了目前所取得的主要成果及其特点,并指出了存在的难题和未来的发展趋势。     

压电机敏土木工程结构技术

将压电元件埋入混凝土构件中,形成敏感网络,可以无源、主动、不间断在线监测土木工程结构的动态特性。为了同时实现对结构静特性的监测,用相同的压电元在电激励下产生声振动,声波在结构中传播,结构的静、动态特性都将调制声传播,其它的压电元将声信号转换成电信号输出。压电机敏土木工程结构技术,充分利用了压电特性,可以实现结构的在线、不间断、主动以及无源监测,解决了土木工程结构监测中空间大范围分布、时效性、能耗限制的要求。     

声表面波谐振器无源传感信号特性和信号处理方法研究

无源无线声表面波谐振器传感信号是一个低信噪比、瞬态衰减信号,并叠加有激励信号和信道噪声.本文利用信号统计特性,显著地提高信噪比,获取谐振频率所在区间,让激励频率在该区间内取值,使之逼近谐振频率,从而达到检测谐振频率的目的.     

LED芯片非接触在线检测方法

目前LED封装过程中由于缺乏有效的检测方法,导致产品的次品率较高.本文根据pn结的光生伏特效应,提出了一种针对LED封装半成品的非接触在线检测方法.该方法通过测量pn结光生伏特效应在引线支架中产生的光生短路电流,分析LED芯片功能状态及芯片与引线支架间的电气连接情况.在检测短路电流时,根据LED封装支架结构,采用互感原理实现非接触测量,克服了接触式测量的缺陷,提高了检测精度.研究表明,对红、黄、绿等各种颜色的LED,该方法都能快速有效地完成在线检测.     

压电埋入式混凝土应力及温度传感器

根据前期对埋入混凝土立方体模块中的压电陶瓷应力及温度特性,提出了一种旨在监测混凝土结构内部静应力及温度的压电埋入式应力温度传感器.该传感器以混凝土为基底材料,以压电陶瓷为敏感单元,通过测量压电材料中等效电路参数来反映混凝土结构中的静态或准静态应力及温度变化.同时,提出了一种新的方法来减小在传感器工作工程中由于应力-温度交叉传感导致的测量误差.该方法利用埋入混凝土中压电陶瓷材料特征频率对温度敏感而对应力不敏感的特性来修正等效电路参数的测量值.实验表明,这种方法可以将测量误差降低到5%以内,提高了测量的可靠性.为提高测量系统的通用性,并降低仪器系统的成本,建立了基于虚拟仪器方法的计算机数据采集、处理和分析传感器后端仪器系统.该系统集传感器标定、初始化、数据采集及结果显示为一体,能够高效地完成大量实际工程应用的需要.通过将该测量系统移植到笔记本电脑,还可以完成野外作业.     

GMM和SAW谐振器复合磁传感器设计与分析

提出了一种新的超磁致伸缩材料(GMM)和声表面波(SAW)谐振器构成的复合磁传感器,将磁场中GMM的应力应变传递到SAW谐振器上,改变其谐振频率,检测谐振频率进行磁场测量.推导了复合磁传感器在磁场中的频率响应及磁场-频率偏移量关系,并对传感器的静态特性进行了测试.分析表明该传感器为低通系统,截止频率约为14.34 Hz.实验验证了复合传感器的最高静态灵敏度可达到190 Hz/Oe.     

压电埋入式混凝土应力及温度传感器

根据前期对埋入混凝土立方体模块中的压电陶瓷应力及温度特性,提出了一种旨在监测混凝土结构内部静应力及温度的压电埋入式应力温度传感器。该传感器以混凝土为基底材料,以压电陶瓷为敏感单元,通过测量压电材料中等效电路参数来反映混凝土结构中的静态或准静态应力及温度变化。同时,提出了一种新的方法来减小在传感器工作工程中由于应力-温度交叉传感导致的测量误差。该方法利用埋入混凝土中压电陶瓷材料特征频率对温度敏感而对应力不敏感的特性来修正等效电路参数的测量值。实验表明,这种方法可以将测量误差降低到5%以内,提高了测量的可靠性。为提高测量系统的通用性,并降低仪器系统的成本,建立了基于虚拟仪器方法的计算机数据采集、处理和分析传感器后端仪器系统。该系统集传感器标定、初始化、数据采集及结果显示为一体,能够高效地完成大量实际工程应用的需要。通过将该测量系统移植到笔记本电脑,还可以完成野外作业。