基于神经网络的智能传感器的数据处理

为提高智能传感器的测量准确度,利用神经网络良好的非线性映射能力,对传感器的标定数据进行输入-输出特性的反非线性逼近,同时,利用传感器实验数据进行神经网络的训练。结果表明:与传统的数据处理方法相比较,利用神经网络进行的传感器数据处理,能使传感器的准确度由±6.67提高到到±0.98。     

智能传感器的数据处理方法

智能传感器能充分利用计算机的计算和存贮能力,对传感器的采集数据进行处理并达到最佳。根据测量数据处理的最小二乘法原理,给出了智能传感器在动态测量过程中的数据预处理和数据平滑方法。测试结果表明:利用数据平滑处理方法,可以提高传感器测量准确度和抗干扰能力。     

差压传感器非线性特性研究

介绍了一种智能差压传感器,针对影响传感器准确度的输出—输入非线性问题进行了研究。采用了BP神经网络来建立差压传感器的输出—输入模型,网络模型采用了三层结构,输出—输入层各自采用了一个神经元,将神经网络的均方误差目标值设定为10-6,并在MATLAB中进行了仿真,经训练得到的输出—输入模型的非线性误差可以达到±0.032%。通过与多项式拟合方法和最小二乘直线拟合方法所得结果进行比较,结果表明:采用BP神经网络方法对提高智能差压传感器的测量准确度具有参考价值。     

基于神经网络的瓦斯传感器的非线性校正

文章提出了一种基于改进型BP神经网络的瓦斯传感器的非线性调校方法,该方法利用神经网络良好的非线性映射能力逼近反非线性函数,从而完成非线性校正。仿真结果表明:与传统的分段线性方法和BP算法相比,改进型BP神经网络收敛速度快、逼近精度高,准确度由原来分段线性校正的±5.02%提高到现在的±0.130%,且易于动态调校。     

面向三维导航的智能终端传感器数据处理技术

针对智能终端传感器在三维场景导航交互中不稳定问题,提出了一种基于可变平滑归一化模型的传感器数据处理算法.根据传感器数据特点和不同滑动平滑模型数据处理的特性,将不同平滑模型进行组合,并实现平滑窗口可变;同时,运用归一化算法,对数据进行等距处理.在基于终端的三维导航交互系统的实验结果表明,所提算法对传感器低频数据处理后,数据标准方差减小了71.3%,明显地减少了数据扰动;对高频数据处理后,数据标准方差减小了7.9%,有效地保留了信号特征.所提方法能够提高智能终端在三维导航交互中的稳定性和连续性.     

基于一维PSD误差分段的BP网络非线性校正

介绍了光电位置敏感探测器（PSD）的组成结构和工作原理,分析了传感器产生非线性的原因。对实际一维PSD进行了实验标定,建立了一般BP神经网络非线性校正模型,为了提高网络校正结果精度,提出融合误差曲线分段处理和BP神经网络的高精度校正方法,实例运用结果证明了该方法的可行性和优越性,大大提高了非线性区域的测量准确度和数据的置信度。对于传感器测量范围的扩大和整个测试系统精度的提高都具有较大的应用价值。     

基于改进型BP神经网络的瓦斯传感器的非线性校正

提出了一种基于改进型BP神经网络的瓦斯传感器的非线性校正方法,利用神经网络良好的非线性映射能力,逼近反非线性函数完成非线行校正。仿真实验结果表明:与传统的分段线性与BP算法相比,改进型的BP神经网络收敛速度快、逼近精度高,准确度由原来分段线性校正的±5.020%提高到现在的±0.130%,且易于动态调校。     

红外气体传感器的数据处理

为了提高智能型红外气体传感器的性能，通过采集数据分析了数据特点。在仪器的研制中采用数字滤波和神经网络的数据处理方法以克服干扰、提高稳定性和准确性。证明数字滤波方法适用于减小红外气体传感器数据的随机误差，神经网络方法可以拟合出平滑的浓度-比值曲线；应用这些数据处理方法可以充分发挥智能型红外气体传感器的优异性能。     

基于导数约束的称重传感器非线性误差补偿方法

电阻应变式称重传感器存在严重的非线性误差,直接影响称重结果的准确度。本文首先阐述了称重传感器的非线性误差机理与误差补偿原理,提出了一种基于导数约束的称重传感器非线性误差补偿方法。该方法根据称重传感器输入-输出特性曲线的单调递增性,构造神经网络补偿模型训练的约束条件,完成神经网络优化设计,弥补了因训练样本不足导致的网络泛化误差大的缺陷,同时讨论了惩罚因子对网络性能的影响。实验表明,采用这种基于导数约束神经网络补偿方法（DCNN方法）的称重传感器的非线性误差远小于补偿前的误差;同时当训练样本不足时,DCNN方法比传统训练方法（仅利用数据样本训练神经网络,DINN）具有更好的泛化能力,称重准确度更高。     

基于小波神经网络的电涡流传感器非线性补偿

为消除电涡流传感器的非线性误差,提高其测量精度,提出了一种基于小波神经网络和遗传算法的电涡流传感器非线性补偿方法。该方法利用小波神经网络的非线性映射能力,使得传感器的输入与输出线性化,并使用遗传算法搜寻网络的最优初始值,加强网络的非线性逼近能力和收敛能力,显著提高电涡流传感器的非线性补偿效果。实验结果表明,经过补偿后,极大提高了传感器的精度,传感器输出电压最大绝对误差为15.55mV,最大相对误差为1.36%,非线性误差为0.34%。     

多晶硅薄膜残余应力在线测量技术

介绍了多晶硅薄膜中的残余应力对微结构性能的影响,分析了应力在线测量技术的必要性。说明了T型微检测结构的测试原理,并基于单T型结构设计出双T型检测结构。探讨了检测结构的制作工艺,加工出试验样片,用刻度显微镜测量出试验数据,推导出误差修正公式,结合M athCAD软件计算出应力值。在结论部分,指出了双T型检测结构能够提高测量精度,并给出了多晶硅薄膜残余应力在线测量技术的工艺实现方法。     

集线式水库大坝安全监测系统设计

针对水库大坝安全监测系统的智能化程度低、稳定性差、数据传输滞后、数据丢失等缺点,提出了一种集线式水库大坝安全监测系统设计。该系统的硬件部分采用LPC2368FBD和STC12C5410AD为主控制器,将渗压采集、水位采集、雨量采集、温度采集、电压采集、数据传输、数据处理、数据发布等功能集于一体。首先,通过有线或无线传输方式将监测数据传送至大坝端服务器;再通过公网或移动的APN专网将数据传送至省大坝中心数据库;最后通过后台处理对水库大坝的运行性态做出评价并将评价结果及时发送给相应的水行政主管部门,以便他们针对可能出现的灾情做提前预防。软件部分通过定时或实时发送采集命令,控制系统进行数据采集。将本系统应用于实际水库大坝安全监测中,结果表明:在测量精度、可靠性、稳定性、实时性等方面都满足了设计要求,其频率测量精度±1%,水位测量精度±0.25%,雨量测量精度±1.5%,温度测量精度±1%,电压测量精度±1%。     

外测数据融合准则及最优权值计算方法

航天发射对火箭飞行弹道数据处理的精度要求日益增高，对参与外测融合解算的雷达信息可靠性也提出了较高的要求。为解决航天发射时异常测量数据参与外测融合求解可能会导致火箭弹道精度降低的问题，提出了外测数据融合准则和短时多测元快速遴选方法，可有效识别、剔除异常测量数据，确保同目标高精度测元参与融合解算；并针对不同体制、不等精度的测量数据设计了一种最优权值快速计算方法，该方法综合考虑了测控设备的实际测量精度及布站几何对弹道精度的影响，确保在设定步长内融合权值最优。仿真结果证明该算法简单适用，可确保关键节点测控信息源的准确度，有效提高了发射场火箭弹道参数的处理精度。     

基于陀螺仪的坦克炮控稳定精度检测仪设计

火炮稳定精度决定了坦克炮控系统的性能。针对现有的稳定精度测试手段不足,首次提出了采用陀螺仪为传感器对坦克炮控系统稳定精度进行检测。以陀螺仪为传感器采集火炮角度信号,传送到数据采集电路进行处理,采集到的数据存储在测试仪的电子盘中。在测试仪中可以观察到火炮振动曲线,得到稳定精度,也可以将数据传送到计算机中对数据进一步处理。本检测仪采集到的角度位置与象限仪作比较,测量误差在1．5％以内,能够有效地对稳定精度进行检测。     

激光粒度测量中扇形SSPD的数据采集与处理

根据扇形自扫描光电二极管阵列 -SSPD的工作原理及信号特点 ,提出了一种计算机控制的数据采集与处理方法 ,包括串行微弱信号的放大、时序的配合、微机接口电路及非线性修正等内容 ,可以以较高的精度实时采集到SSPD各环的峰值。可应用于激光粒度的测量与其它空间光能量分布的探测中     

清洗机器人倾角传感器信号处理研究

针对目前清洗机器人倾角传感器测量精度低、控制算法复杂等缺陷,提出了一种新的倾角传感器信号处理方法,通过Savitzky-Golay平滑滤波技术对传感器采集数据进行滤波预处理,建立了以温度、滤波后准确的传感器数字信号为输入变量的BP神经网络模型,将倾角传感器的测量精度提高到0.91％,实现了对机器人倾角传感器信号的高精度处理.研究结果表明,该方法能有效提高倾角传感器的测量精度,可为清洗机器人准确完成清洗作业提供技术借鉴.     

轨道方程平滑方法在轨道预报中的应用

航天器的轨道预报和落点预报等信息处理对预报起始点的速度精度要求很高.由于非合作测量设备通常不具备测速能力,通常采用多项式平滑微分和卡尔曼滤波等传统方法计算的速度参数精度较差,造成航天器轨道预报精度不高.为提高航天器轨道预报初始点的坐标和速度参数精度,依据自由段轨道符合椭圆轨道方程这一事实,提出使用轨道方程来拟合航天器自由段轨道的方法,可以很好地消弱目标测量数据中随机误差的影响,提供稳定且精度较高的轨道预报结果.本方法可用于航天器轨道预报和落点预报的数据处理.     

线阵CCD非接触直径测量系统设计

为解决直径测量系统中存在的对工件有磨损、测量精度低、无法实现动态测量的问题,提出采用光电传感器件——电荷耦合器件线阵CCD光电检测方法,配合光学系统实现工件的非接触直径测量,满足了现代工业生产对直径测量系统提出的高精度、快速、非接触和实时反馈的需求。对线阵CCD的信号检测电路、调理电路及数据处理电路设计进行了研究,并进行了三种工件直径测量试验和误差分析。试验表明,该系统可对φ0.5 mm～φ30 mm的工件进行直径测量,测量精度为±5μm。