硅微结构加速度传感器稳定性的研究

对均匀间隙和不均匀间隙式电容传感器的稳定性进行了分析，给出了这两种临界极化电压及可动系统临界位移的计算方法，并针对实际传感器进行了计算。     

数字线加速度传感器的研究

本文采用一种自行设计的压电谐振器进行线加速度传感器的研究,论述了该传感器的机理,结构及性能特点,对这种传感器进行了制作和实验。结果表明该数字线加速度传感器具有良好的线性和稳定性,测量范围±５０ｇ,非线性１％,灵敏度０．０１１６ｇ。且结构简单,成本低。     

不等高梳齿电容式三轴MEMS加速度传感器

利用ICP体硅深加工,本文设计分析了一种三轴三质量块的电容式加速度传感器。水平方向采用定齿偏置配置梳齿式,垂直方向采用不等高对称梳齿式;对称的布局方式,解决了各个轴向的相互干扰问题。利用有限元分析工具对设计进行模拟,证实了设计的合理性和可行性。X、Y轴向和Z轴向的灵敏度分别为1.2 fF/g和1.0 fF/g,量程为±50 g。     

复杂应力条件下 MEMS 加速度传感器可靠性分析

针对 MEMS 加速度传感器在复杂应力条件下潜在的疲劳失效与断裂失效问题,提出了一种基于全概率公式的可靠性 评估模型,完成了器件在振动环境、冲击环境以及振动-冲击耦合环境下的可靠性建模。 模型包含 Wiener 过程和齐次泊松随机 过程,分别描述器件在振动环境中的疲劳损伤以及器件遭受的随机冲击,进一步考虑了随机冲击的幅值大小对器件退化率的影 响。 通过器件在冲击应力下产生的疲劳损伤突增量,反映多失效模式间的相关性。 对比分析了振动-冲击相互独立与相互耦合 作用的可靠性模型,结果表明,振动-冲击相互耦合作用的可靠性模型评估结果更具有指导意义。     

基于MEMS传感器的四元数微型捷联航姿系统研究

针对微小型无人飞行器的应用场合,本文设计了基于微机电系统(MEMS)传感器的微型航姿系统,它包括三轴陀螺仪、三轴加速度传感器、三轴磁罗盘和数字信号处理器(DSP)。提出了基于四元数的姿态估计算法,利用加速度数据和磁罗盘数据来修正陀螺仪数据的多传感器数据融合算法。并通过了三轴飞行转台的测试验证,测试表明姿态角的静态精度优于0.5°,动态精度优于3°,满足微小型无人飞行器的应用。     

基于加速度传感器的低功耗冲击记录仪的实现

本文根据机械冲击记录仪功能缺欠，提出基于加速度传感器的冲击记录仪设计项目。该项目采用双CPU结构，提高了系统的数据处理能力，通过对实时数据的计算和存储，实现了全程运动（既运输）过程受冲击情况监测。     

电容式硅微加速度传感器的研究

本文分析了新型电容顺加速度传感器，评价了其非线性；提出了将静电激振法用于该传感器的可能性，并给出了静电力作用下可动系统（悬臂梁）弯曲的分析方法及临界电压的确定方法。     

磁性液体与加速度传感器的输出特性关系研究

设计了一种由一对磁铁产生回复力的磁性液体加速度传感器.在确定电源电压的峰峰值和频率后,对产生回复力的磁铁在不同距离(80～140 mm)、惯性质量块吸附不同体积的磁性液体(1～2.5 ml)、不同体积分数的磁性液体(0.5%～7%)与输出电压随加速度的变化关系进行了实验和理论研究,输出电压与加速度的关系随着回复距离的增...     

基于2/3(G)表决冗余加速度传感器容错技术的研究

决定摆式列车能否进行商业运营最基本的条件是摆式列车的可靠性问题，而传感器工作的可靠性是其首要环节。本文针对我国首列摆式列车的实际运行条件，对摆式列车加速度传感器容错技术原理与方法进行探讨，提出了加速度传感器的容错技术可采用2／3(G)表决冗余容错策略。本文中的所有算法用线路实测数据进行了仿真，编制了相应的可移植到DSP系统上的程序，该程序已在专为摆式列车开发设计的DSP系统上运行通过，并且通过了线路试验的初步检验，经多次现场试验证明该算法是有效和实用的。     

基于加速度传感器的大学生运动能量消耗监测系统的设计与实现

目前可穿戴计算在监控人体健康指标领域的应用日益广泛,对大学生运动能量消耗进行精准监测,对大学生制定科学的运动健身计划、改善身体健康状况等都具有重要意义。设计并实现了大学生运动能量消耗监控系统,同时提出了一种基于几何均值（GM）的运动能量消耗监测算法,并通过实验加以验证。该系统通过三维加速度传感器获得运动参数,采用GM算法得到运动能耗数据,并与不同运动类型的标准数据进行比较和分析,从而获得大学生运动差异及其改进建议,提高了大学生运动的标准性和安全性。     

基于动态滑动模型的加速度传感器数据在线预测方法研究

加速度传感器输出值精确测量是相关数据预测的必要前提,为补偿制造工艺和测量环境影响带来的加速度传感器输出误差并准确预测加速度传感器输出数值,提出了基于自适应归一化奇异谱和神经网络的加速度传感器误差补偿及数值预测方法。首先分析加速度传感器输出误差产生的原因;然后根据奇异熵定阶去噪的方法提出了自适应奇异谱方法用于加速度传感器误差自适应补偿;最后选用基于滑动窗的径向基(radical basis function, RBF)神经网络作为加速度传感器输出数值预测方法,并用粒子群优化算法优化RBF神经网络的初始参数。实验结果表明,自适应奇异谱方法可以有效补偿加速度传感器输出误差,并可以选定不同的自适应参数以满足不同误差需求,并且粒子群算法优化的RBF神经网络可以有效预测加速度传感器输出数值。     

基于信息融合理论的光纤位移传感器研究

提出了一种解决光纤位移传感器对温度的交叉灵敏度问题的方法.该方法基于多传感器信息融合理论,通过增设温度传感器,将位移传感器和温度传感器的输出进行融合处理,实现了软件补偿,降低了交叉灵敏度系数,为存在交叉灵敏度的传感器的实用化设计提供了一种新思路.实验表明,融合处理后光纤位移传感器的温度灵敏度系数降为原来的1/3,测量准确度和系统稳定性均得到提高.     

基于MEMS传感器的体操动作识别

针对目前视觉动作识别方法中普遍存在的背景复杂、活动范围有限、个人隐私泄露等问题,设计了一套基于MEMS惯性传感器的体操动作识别系统。该系统主要通过构建传感器网络,采集人体进行体操运动时11个位置的加速度和角速度数据。基于预处理后的两类数据,计算样本均值、标准差、信息熵、均方误差等参数作为分类特征,建立支持向量机(SVM)分类模型,并对6种体操运动的动作进行了有效识别。实验结果表明,SVM算法较K-近邻、朴素贝叶斯、决策树等机器学习算法有更好的识别效果,平均识别率可达97%以上。     

一种数字式单片加速度传感器的原理与应用

本文首先简单介绍了一种高精度、数字式单片加速度传感器的工作原理;然后阐述了其校准方法及典型应用;重点给出了一种利用纯硬件将脉冲宽度信号转换成模拟电压信号的电路,利用AD转换芯片ICL7106将模拟电压信号转换成数字信号,并利用液晶屏直接显示结果;最后给出了一组实测数据.该加速度计可广泛用于地震监测、汽车安全报警、双轴线倾斜角测量等领域.     

基于MEMS的海洋漂流浮标运动姿态测量系统设计

针对海洋漂流浮标运行时运动轨迹姿态多变影响传感器观测要素可靠性的特点，设计了基于三轴MEMS陀螺仪、加速度计、磁阻传感器的漂流浮标姿态测量系统。介绍了系统硬件组成结构及软件算法流程，采用四元数方法和PI调节算法进行姿态解算以及数据融合，并采用椭球拟合和阀值滤波方法修正补偿系统误差。实验测试表明，系统姿态测量效果良好，静态误差小、动态抗干扰性能较好，满足海洋漂流浮标姿态测量基本需求。     

加速度传感器信号重建的几种仿真方法比较

在瞬态加速度信号测量中,不同的加速度传感器安装方式会影响传感器系统的有效测量频带范围,引起加速度信号高频成分的放大或者缩小,使得测量结果的误差较大。为解决该问题,本文利用频域建模法、频域插值法以及时域建模法对加速度传感器的安装传递函数进行处理,并结合逆滤波技术对畸变的测量信号进行修正与重建,使重建后的加速度信号更加逼近真实的瞬态响应信号,从而减小传感器安装方式对测量带来的影响。详细讨论了三种方法的基本原理,并在Matlab环境下进行了信号重建的仿真研究,获得了相关有价值的认识。实践应用表明,这几种方法均能有效提高信号的测量精度。     

基于TSHI的LMD振动传感信号特征量提取方法

针对复杂、非平稳振动传感信号特征量提取的需求,研究一种基于三角Shepard的Hermite插值改进算法TSHI,并提出一种基于TSHI的LMD振动传感信号特征量提取方法。TSHI将二元Hermite插值函数和密切三角Shepard基函数相结合,构建复杂、散乱振动传感信号的包络曲线插值多项式,该算法在插值过程可根据插值点与所在三角形各顶点的时间距离调整局部插值曲线,使包络估计曲线更合理。基于TSHI的LMD方法将振动传感信号分解为若干个包含时频特征尺度的乘积函数分量PF分量,再将各主要PF分量的能量组合、构成信号特征量向量。试验结果表明,TSHI对复杂、高频率振动传感信号的包络曲线插值可避免相位差、过包络和欠包络等问题,插值结果RMSE小;应用基于TSHI的LMD方法的相关向量机RVM故障诊断模型对振动传感器各种状态的诊断正确率接近100%。     

基于中介理论的无线传感器网络加权数据融合

多传感器加权数据融合算法大部分要对测量方差进行估计,必需占用额外的资源和能量,不适合无线传感器网络。本文将中介理论中的真值程度度量用于数据融合,根据距离比函数定义各传感器的权重。该算法运算量小,不需要存储传感器节点的历史数据进行测量方差的估计,当被测对象变化较快时能进行实时动态的估计融合。仿真结果表明,该算法估计精度高、抗信道衰落能力好。