基于数字温度传感器的风速测量仪

介绍了以温度传感器TMP04为检测器件的风速传感器的测量方法。系统以单片机AT89C51为核心,由风速传感器采集数据,单片机接收并处理数据,LED数码管显示测量风速值。采用分段插值法进行非线性数据处理;描述了电路设计和软件实现。由于采用了数字温度传感器做检测器件,省去了放大电路和A/D转换器,测量电路与单片机接口简单,编程处理简单。     

基于SVM逆模型的电涡流传感器非线性补偿

针对电涡流传感器检测过程中受温度和电路干扰等因素引起的非线性问题,提出了基于支持向量机（SVM,理论的非线性补偿方法,分析了存在传感器测量值中的非线性特性,建立了以检。测位移参数为输出,以电压参数为输入的SVM逆模型。通过实验数据仿真验证了SVM模型的有效性,测试样本的模型预测平均误差为0.0751mm,达到了较好的线性度,实现了电涡流传感器非线性补偿的目的。     

基于函数型连接神经网络的瓦斯传感器非线性校正

通过对载体催化瓦斯传感器检测原理的分析,指出瓦斯体积分数与瓦斯传感器输出电压之间呈非线性关系,提出了应用函数型连接神经网络的强非线性逼近能力,且不依赖确定的数学模型的优点,建立非线性校正模型,消除瓦斯检测中的非线性误差.网络仿真结果与分段线性拟合曲线的比较表明:这种非线性校正模型结构简单、收敛速度快、逼近精度高.     

一种非线性系统的传感器故障检测与诊断新方法

基于一种非线性系统的伪偏差分离估计算法和贝叶斯分类算法,给出了一种非线性系统 的传感器故障检测与诊断的新方法.对一个大型造纸机采用实际模型进行的数值仿真表明, 该方法非常适用于工业系统传感器的在线故障检测与诊断.     

环形低速风洞自动控制系统设计及其测量不确定度评定

为了满足矿用风速传感器的快速、准确、自动化检测和矿用气体传感器风速影响测试的需求,设计了一种环形低速风洞自动控制系统。该系统采用PLC为主控单元,根据风速与静压差的关系,通过对大气压力、空气温度、静压差的自动采集与计算,利用PID控制模块对变频器进行快速控制,最终通过控制电动机转速的变化,实现风速的自动输出。以检测GFY15矿用风速传感器为例,对测量过程中的皮托管、自动控制系统、风洞风速的不均匀性、不稳定性和流场紊流度等的不确定度进行了分析评定,结果表明,该自动控制系统能够满足矿用风速传感器自动化检测的需求。     

采用热敏电阻器研制风速传感器的设计

介绍了采用负温度系数热敏电阻器为检测元件的风速传感器的测量原理;阐述了风速/电压转换理论、风速测量电路;分析了测量误差。实验测试结果表明:这种风速传感器的各项性能指标均达到设计要求。     

基于自适应观测器的四旋翼无人飞行器多传感器故障诊断方法

为了实现对四旋翼无人飞行器多传感器故障检测与诊断,提出一种基于自适应观测器的多传感器故障诊断方法。首先,在建立飞行器动力学模型和传感器模型的基础上,将传感器故障视为虚拟执行器故障,构建四旋翼无人飞行器多传感器故障检测与诊断系统;其次,设计非线性观测器实现多故障检测和与隔离,基于Laypunov方法设计非线性自适应观测器实现对多故障偏差值的估计;最后,在传感器测量噪声存在的情况下,证明自适应律的稳定性和参数收敛性。实验结果表明,该方法能有效进行多传感器的故障检测与隔离,实现对多传感器故障偏差的同时估计与跟踪。     

超声波隧道风速测量技术研究

研究了一种基于鉴相技术的超声波隧道风速测量方法,建立了风速测量模型。该方法克服了传统时差法电路复杂、信号处理较难的缺点,实现了隧道风速的高精度实时检测。测量系统采用一个传感器连续发射,两对传感器同时接收的结构实现不同风速段的测量,在保证测量范围的同时提高了低风速段的测量精度。系统以单片机ATMEGA128为核心,采用CPLD进行高精度数字鉴相,提高了处理精度;利用温度补偿技术进一步提高测量精度。与传统的测量方法相比,该系统测量精度有较大提高。     

基于双通道传感器的航空发动机在线故障诊断系统研究

对基于双通道传感器的航空发动机在线故障诊断和隔离技术进行了研究;在发动机机载非线性模型的基础上,对发动机的双通道传感器分别设计混合卡尔曼滤波器,利用该滤波器在线估计双通道传感器输出,并结合实际双通道传感器测量值以及发动机机载非线性模型的输出值在线实现传感器故障检测和隔离、部件故障及异常检测确认;利用该技术建立了某型涡扇发动机在线故障诊断系统,通过仿真实例验证了该系统的诊断性能,实验结果表明,本文所建立的在线故障诊断系统能够较好的完成故障诊断与隔离、部件故障及异常检测等功能,为此类系统的工程应用提供了理论依据。     

基于自适应观测器的四旋翼无人飞行器传感器故障诊断方法

针对四旋翼无人飞行器传感器故障诊断问题,提出一种用于四旋翼无人飞行器加速度计和陀螺仪故障同时发生的故障检测与隔离以及故障偏差值估计的非线性诊断方法.首先,在建立飞行器动力学模型和传感器模型的基础上,构建四旋翼无人飞行器传感器故障检测与诊断系统.其次,利用故障观测器完成传感器故障的检测与隔离,基于Laypunov方法设计非线性自适应观测器对未知故障偏差值进行估计.最后,在传感器测量噪声存在的情况下,证明自适应律的稳定性和参数收敛性.实验结果表明,该方法能有效进行传感器的故障检测与隔离,实现对传感器故障偏差的估计与跟踪.     

一种可用于风速测量的CMOS光点位置检测传感器的设计

介绍了一种可用于风速风向测量的光点位置检测传感器的结构、特点、工作原理,给出了传感器的理论模型,分析了传感器测量分辨率和灵敏度.该传感器在用于大风速测量有较高的测试灵敏度.在0～20 m/s测试量程内,测得风向的灵敏度为7 mV/度,风速的灵敏度为2.5 mv//μm..该传感器结构简单,工艺制作方便,能与CMOS工艺兼容,无温度漂移.     

基于FIR神经网络的风电场虚拟风速传感器

风电机组风速传感器易发故障,故障可能导致机组安全风险和发电量损失。针对现行的故障处理方法因与机组控制策略紧密耦合而日益面临挑战,提出了一种基于数据处理的虚拟风速传感器原理与方法：由风电场上风向测量风速计算下风向推算风速,用推算风速取代故障传感器。着重讨论了基于FIR神经网络的推算风速计算方法和计算模型,探讨了系统实现的关键技术。实验证明了虚拟传感器的误差在机组控制系统可接受的程度内。提出的方法独立于机组自身属性,具有普遍适用性,可部署在任意类型的场,在物理传感器故障时向机组提供风速信号,支撑风电机组持续安全运行。     

基于流量传感器的风速风向测量与无线数据传输

本文讨论了研制一套风速风向无线数据采集系统的基本原理和电路设计．在分析了风对人类的重要的作用、流量传感器及无线数据传输模块工作原理的基础上,设计了以AT89S52单片机为主控单元的风速风向无线数据采集系统硬件电路和软件,采集了实际风速、风向的数据．     

基于实时互相关原理的风速风向传感器研制

介绍了国内外风速风向传感器的发展现状,列举出几种风速风向传感器应用场合。为了提高低风速的测量精度,降低现有传感器的成本,提出了基于互相关原理的风速风向传感器的原理和实现。设计了恒流源供电的风速风向传感器、信号调理电路和电压转换电路;通过dsPIC30F4011芯片的A/D模块实现数据的采集处理;通过CAN模块实现系统的远程监控。软件实现上,采用高效实时互相关算法,节省了存储空间,提高了计算效率。实验结果表明,基于互相关原理的风速风向传感器可以实时准确地测得风速风向,对小于10 m/s风速的测量有较高的测量精度。     

二维超声波风速风向传感器设计

风是气象预报中的一个重要的要素,准确地预报风速,对人们的生产生活都有一定的影响。二维超声风传感器是气象与工业中最重要的风速测量方式之一,在传统的超声波测风仪器的基础上,通过测量空气温湿度来进行准确的调节,补偿了雨雾等环境因素的影响,设计一种基于STM32处理器的200 kHz全天候超声测风仪,通过实验证明：该装置可以实现全天候精确测量风速风向,测量误差小。     

煤矿监控系统主要设备的平均无故障工作时间测试与分析

介绍了平均无故障工作时间测试方法,在4个煤矿对某种煤矿监控系统的平均无故障工作时间进行了现场测试,得到了该煤矿监控系统主要设备的平均无故障工作时间,并得出结论:该系统中本质安全型电源、瓦斯传感器、CO传感器和风速传感器的平均无故障工作时间相对较短,应是今后设计改进的重点;该系统能达到AQ 6201—2006标准提出的平均无故障工作时间应不小于800h的指标;统计结果表明,煤矿井下的线路故障是一种多发故障。     

多传感器数据融合在涂层厚度检测中的应用

在涂层厚度测量的过程中,电感传感器的输出值存在对温度的交叉灵敏度,为消除温度对测量数据的影响,提出了一种基于神经网络的多传感器数据融合技术处理方法,该方法以传感器的输出值与温度值作为网络的输入,通过对网络的训练达到消除非目标参量—温度的影响。通过对融合前后的数据进行比较分析,表明该方法大大降低了交叉干扰,有效提高了测量精度。     

风速风向的解算方法研究

为了提高船舶航行中风速风向的测量精度,提出一种风速风向测量误差解算方法。首先利用WXT520气象仪测量风速和风向,因为这其中包含了舰船的航速、航向以及舰船船体倾斜所引入风速、风向的测量误差,所以需要对其进行解算,包括对水平风速的补偿和真风速解算。利用倾角传感器测量船体的姿态补偿水平风速,根据风的来向,确定测量的数据是否有效,再进一步对这些有效数据进行三角换算,由相对风速测量值求解出相对风速真值;进而利用航速和航向,根据三角关系,解算出真风速和真风向。